Углеродная нанонить
Углеродный кристаллический наноматериал
Часть серии статей на тему
Наноматериалы
Углеродные нанотрубки
Фуллерены
Другие наночастицы
Наноструктурированные материалы

Углеродная нанонить ( также называемая алмазной нанонитью ) представляет собой sp 3 -связанный , одномерный углеродный кристаллический наноматериал . Тетраэдрическая sp 3 -связь его углерода похожа на связь алмаза . Нанонити имеют всего несколько атомов в поперечнике, более чем в 300 000 раз тоньше человеческого волоса . Они состоят из жесткого, прочного углеродного ядра, окруженного атомами водорода. Углеродные нанотрубки , хотя также являются одномерными наноматериалами , напротив, имеют sp 2 -углеродную связь, как в графите . Наименьшая углеродная нанонить имеет диаметр всего 0,2 нанометра, что намного меньше диаметра однослойной углеродной нанотрубки. [1]

Синтез

Нанонити синтезируются путем сжатия жидкого бензола до экстремального давления 20 ГПа (примерно в 200 000 раз больше давления воздуха на поверхности Земли ) , а затем медленного сброса этого давления. [2] Реакцию механохимического [3] синтеза можно считать формой органической твердотельной химии. Цепи бензола образуют чрезвычайно тонкие, плотные кольца углерода, которые структурно похожи на алмазы. [4] Исследователи из Корнелльского университета проследили пути от бензола к нанонитям, которые могут включать серию органических реакций [4+2] циклоприсоединения вдоль стопок молекул бензола, за которыми следуют дальнейшие реакции ненасыщенных связей. [5] Недавно сообщалось о синтезе макроскопических монокристаллических массивов нанонитей размером в сотни микрометров. [3] Порядок и отсутствие границ зерен в монокристаллах часто очень желательны, поскольку это облегчает как применение, так и характеристику. Напротив, углеродные нанотрубки образуют только тонкие кристаллические веревки. Контроль скорости сжатия и/или декомпрессии, по-видимому, важен для синтеза поликристаллических и монокристаллических нанонитей. [2] [3] Медленное сжатие/декомпрессия может благоприятствовать низкоэнергетическим путям реакции. [3] Если давление синтеза для нанонитей можно снизить до 5-6 ГПа, что является давлением, используемым для синтеза промышленных алмазов, то производство в больших масштабах >10 6 кг/год станет возможным. Недавние достижения в использовании напряженных молекул типа клетки, таких как кубан , в качестве прекурсора успешно снизили давление синтеза до 12 ГПа. Расширение библиотеки прекурсоров до неароматических напряженных молекул открывает новые возможности для исследования масштабируемого производства углеродных нанонитей. [6]

Формирование кристаллов нанонитей, по-видимому, направляется одноосным напряжением (механическим напряжением в определенном одном направлении), к которому нанонити последовательно выравниваются. [3] Реакция для формирования кристаллов не является топохимической, [7] поскольку она включает в себя значительную перестройку из моноклинного кристалла бензола с более низкой симметрией в гексагональный кристалл нанонитей с более высокой симметрией. Топохимические реакции обычно требуют соразмерности между периодичностью и межатомными расстояниями между реагентом и продуктом. Расстояния между молекулами бензола с ван-дер-ваальсовыми расстояниями между ними должны сокращаться на 40% или более, поскольку короткие, прочные ковалентные углерод-углеродные связи между ними образуются во время реакции синтеза нанонитей. Такие большие изменения в геометрии обычно разрушают кристаллический порядок, но реакция нанонитей вместо этого создает его. Даже поликристаллический бензол реагирует, образуя макроскопические монокристаллические упаковки нанонитей в сотни микрометров в поперечнике. [3] Топохимические твердофазные реакции, такие как образование монокристаллических полидиацетиленов из диацетиленов, обычно требуют наличия монокристаллического реагента для образования монокристаллического продукта.

Стимулом к ​​образованию гексагонального кристалла, по-видимому, является упаковка нитей круглого сечения. [3] Детали того, как можно перейти от моноклинного кристалла бензола к гексагональному нанокристаллу, еще не полностью изучены. Дальнейшее развитие теории влияния давления на реакции может помочь. [8]

Сообщалось о попытках органического синтеза в направлении получения нанонитей политвистана. [9]

Вращающийся политвистан, прототипическая структура нанонити. [10] [11] Черные атомы — углерод. Светло-серые атомы — водород.
Кристалл политуистана, вид вдоль его гексагональной оси c. Черные атомы — это углерод, розовые — это водород. Длина нитей уходит вглубь страницы, показывая их круглое поперечное сечение и гексагональную упаковку, которая (экспериментально) простирается на сотни микрометров в кристаллах. Контур гексагональной элементарной ячейки показан синим цветом. Эти кристаллы расслаиваются на пучки нанонитей. [3]

История

В массовой культуре алмазные нити впервые были описаны Артуром Кларком в его научно-фантастическом романе «Фонтаны рая» , действие которого происходит в XXII веке и который был написан в 1979 году.

Нанонити были впервые теоретически исследованы в 2001 году исследователями из Университета штата Пенсильвания [12] , а затем исследователями из Корнеллского университета . [13] В 2014 году исследователи из Университета штата Пенсильвания создали первые sp3 - углеродные нанонити в сотрудничестве с Национальной лабораторией Оук-Ридж и Институтом науки Карнеги . [2] До 2014 года и несмотря на столетие исследований считалось, что бензол при сжатии производит только гидрогенизированный аморфный углерод. [14] По состоянию на 2015 год были созданы нити длиной не менее 90 нанометров (по сравнению с 0,5 метрами для УНТ).

Структура

Поскольку «алмазные нанонити» являются sp 3 -связанными и одномерными, они являются уникальными по матрице гибридизации (sp 2 /sp 3 ) и размерности (0D/1D/2D/3D) для углеродных наноматериалов. [15]

Предполагая топологическую элементарную ячейку из одного или двух бензольных колец с по крайней мере двумя связями, соединяющими каждую соседнюю пару колец, было перечислено 50 топологически различных нанонитей. 15 из них находятся в пределах 80 мэВ/атом углерода от самого стабильного члена. [11] Некоторые из наиболее часто обсуждаемых структур нанонитей неформально известны как политвистан, трубка (3,0) и Полимер I. Политвистан является хиральным. [11] [10] Трубку (3,0) можно рассматривать как самую тонкую возможную нить, которую можно вырезать из алмазной структуры, состоящей из сложенных друг на друга циклогексановых колец. [12] Было предсказано, что Полимер I образуется из бензола при высоком давлении. [13]

Хотя имеются убедительные доказательства из двумерных рентгеновских дифракционных картин, просвечивающей электронной дифракции и твердотельного ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для структуры, состоящей из гексагонально упакованных кристаллов нанонитей диаметром 6,5 ангстрем с большой долей (от 75 до 80%) sp 3 -связей, [2] [3] атомная структура нанонитей все еще находится в стадии изучения. Нанонити также наблюдались с помощью просвечивающей электронной микроскопии . [2] Было обнаружено, что отдельные нити упаковываются в гексагональные кристаллы, и были обнаружены слои-линии, указывающие на порядок по их длине. [16]

Нанонити также классифицируются по степени насыщения. [5] Полностью насыщенные нанонити степени 6 не имеют оставшихся двойных связей . Между каждой парой молекул бензола образуются три связи. Нанонити степени 4 имеют оставшуюся двойную связь от бензола и, таким образом, между каждой парой молекул бензола образуются только две связи. Нанонити степени 2 имеют оставшиеся две двойные связи. Если не указано иное, термин нанонить подразумевается как относящийся к структуре степени шесть.

ЯМР показал, что кристаллы нанонитей состоят из нитей как степени 6, так и степени 4. [17] Более того, эксперименты по спиновой диффузии показывают, что секции нитей, которые полностью насыщены степенью 6, должны быть длиной не менее 2,5 нм, если не больше. ЯМР также показывает, что в кристаллах нанонитей нет второй углеводородной или углеродной фазы. Таким образом, весь углерод sp 2 находится либо в нанонитях степени 4, либо в небольших количествах ароматических линкерных молекул, либо даже в меньших количествах групп C=O. ЯМР предоставляет химическую структурную информацию, необходимую для уточнения синтезов в направлении чистых нанонитей степени 6, которые прочнее, чем частично насыщенные. [18]

Нанонити нитрида углерода

Пиридин, медленно сжатый под давлением, образует кристаллы нанонитей нитрида углерода C5H5N . [19] Они демонстрируют шестикратную дифракционную «подпись» образования нанонитей. ЯМР, химический анализ и инфракрасная спектроскопия предоставляют дополнительные доказательства синтеза нанонитей из пиридина. Нанонити пиридина включают значительные количества азота непосредственно в свою основную цепь. В отличие от этого, углеродные нанотрубки sp2 могут быть легированы только небольшим количеством азота. Может быть возможен широкий спектр других функционализированных нанонитей, [ 20] а также нанонитей из полициклических ароматических углеводородных молекул. [21]

Наименьшие нанонити

Расширение возможностей проектирования и создания архитектуры нанонитей из неароматической насыщенной молекулы стало недавним интересом для достижения полностью sp3-связанной структуры нанонитей. Было предложено, что гипотетические архитектуры нанонитей, построенные из самых маленьких алмазоидов ( адамантана ), обладают более высокой механической прочностью, чем нанонити бензола . [22] Первый экспериментальный синтез нового чисто sp3-связанного одномерного углеродного наноматериала реализован посредством эндогенной твердотельной полимеризации кубана . Предварительно организованные мономеры кубана в объемном кристалле подвергаются бирадикальной полимеризации, направляемой приложенным одноосным напряжением, подобно бензолу , образуя монокристаллический углеродный наноматериал. Нанонить, полученная из кубана, демонстрирует линейную алмазную структуру с субнанометровым диаметром 0,2 нм, которая считается наименьшим членом в семействе углеродных нанонитей; таким образом, они обещают образовать самую жесткую из известных одномерных систем. [23]

Характеристики

Каждый тип нанонитей имеет очень высокий модуль Юнга (жесткость). Значение для самого прочного типа нанонитей составляет около 900 ГПа по сравнению со сталью при 200 ГПа и алмазом при более чем 1200 ГПа. [24] Прочность углеродных нанонитей может конкурировать или превосходить прочность углеродных нанотрубок (УНТ). Молекулярная динамика и моделирование теории функционала плотности показали жесткость порядка углеродных нанотрубок (приблизительно 850 ГПа) и удельную прочность приблизительно 4 × 10 7 Н·м/кг. [25] [18]

Подобно тому, как графит расслаивается на листы и в конечном итоге на графен , кристаллы нанонитей расслаиваются на волокна, что соответствует их структуре, состоящей из жестких прямых нитей с длиной персистентности ~100 нм [25] , которые удерживаются вместе силами Ван-дер-Ваальса. Эти волокна демонстрируют двойное лучепреломление , как и следовало ожидать из их низкоразмерного характера. [3] Напротив, большинство полимеров гораздо более гибкие и часто складываются в кристаллические ламеллы (см. Кристаллизация полимеров ), а не образуют кристаллы, которые легко расслаиваются.

Моделирование показывает, что некоторые нанонити могут быть ауксетичными, с отрицательным коэффициентом Пуассона . [26] Была смоделирована теплопроводность нанонитей. [ 27] [28] [29] Моделирование показывает, что их запрещенные зоны настраиваются с помощью деформации в широком диапазоне. [30] Электропроводность полностью насыщенных нанонитей, обусловленная топологией, может быть намного выше, чем ожидалось. [31]

Потенциальные приложения

Нанонити можно рассматривать по существу как «гибкий алмаз». Чрезвычайно высокая удельная прочность, предсказанная для них моделированием, привлекла внимание для таких приложений, как космические лифты , и будет полезна в других приложениях, связанных с транспортом, аэрокосмической промышленностью и спортивным оборудованием. Они могут уникальным образом сочетать в себе чрезвычайную прочность, гибкость и упругость. [25] [32] Химически замещенные нанонити могут облегчать передачу нагрузки между соседями посредством ковалентной связи для передачи своей механической прочности окружающей матрице. [2] Моделирование также предполагает, что перегибы, связанные с преобразованиями Стоуна-Уэйлса в нанонитях, могут облегчать передачу нагрузки на границе раздела окружающей матрице, что делает их полезными для высокопрочных композитов. [33] В отличие от углеродных нанотрубок, связи с внешней частью нанонитей не должны разрушать их углеродное ядро, поскольку для его образования необходимы только три из четырех тетраэдрических связей. «Дополнительная» связь, обычно образуемая с водородом, может быть вместо этого связана с другой нанонитью или другой молекулой или атомом. [2] Таким образом, нанонити можно рассматривать как «гибриды», которые являются как молекулами углеводородов, так и углеродными наноматериалами. Связи с углеродными нанотрубками требуют, чтобы их углерод изменился с почти плоской sp 2 -связи на тетраэдрическую sp 3 -связь, тем самым нарушая их трубчатую геометрию и, возможно, ослабляя их. Нанонити могут быть менее восприимчивы к потере прочности из-за дефектов, чем углеродные нанотрубки. [25] До сих пор экстремальная прочность, предсказанная для углеродных нанотрубок, в значительной степени не была реализована в практических приложениях из-за проблем с передачей нагрузки в окружающую среду и дефектов в различных масштабах длины от атомов и выше.

Возможно расслоение на отдельные нанонити, что облегчает дальнейшую функционализацию и сборку в функциональные материалы. [3] Теория показывает, что «заключенные в клетку насыщенные углеводороды, предлагающие несколько каналов σ-проводимости (такие как нанонити), обеспечивают передачу, намного превосходящую то, что можно было бы ожидать на основе обычных законов суперпозиции, особенно если эти пути полностью состоят из четвертичных атомов углерода». [34]

Углеродное ядро ​​нанонитей очень жесткое по сравнению с основой обычных полимеров. Таким образом, они должны быть способны точно ориентировать молекулярные функции, прикрепленные по их длине (путем замещения водорода) относительно друг друга и гетероатомов или ненасыщенных связей в их основе. Эти особенности могут обеспечить биологические приложения, [35] например. Дефекты, функциональные группы и/или гетероатомы [20], включенные либо в, либо снаружи основы нанонитей с контролируемой ориентацией и расстоянием между ними, могут обеспечить надежную, хорошо контролируемую флуоресценцию. Легирование и включение гетероатомов, таких как азот или бор, в основу нанонити может обеспечить улучшенные проводящие или полупроводниковые свойства [18] нанонитей, что позволяет применять их в качестве фотокатализаторов, излучателей электронов [2] или, возможно, сверхпроводников.

Моделирование показывает, что резонаторы на основе углеродных нанонитей демонстрируют низкую диссипацию и могут быть полезны в качестве химических датчиков, которые могут обнаруживать очень небольшие изменения массы. [36]

Хранение энергии

Моделирование показывает, что некоторые пучки ахиральных нанонитей могут иметь удельную плотность энергии (при скручивании) выше, чем литиевые батареи. [37]

Смотрите также

  • Забудьте о графене и углеродных нанотрубках, приготовьтесь к алмазной нанонити technologyreview.com
  • Синтез углеродных нанонитей из бензола spie.org
  • Жидкий бензол сжат для формирования алмазных нанонитей Scientific American
  • Библиография по углеродным нанонитям
  • Центр химии нанонитей

Ссылки

  1. ^ Хуан, Хо-Тынг; Чжу, Ли; Уорд, Мэтью Д.; Ван, Тао; Чэнь, Бо; Шалу, Брайан Л.; Ван, Цяньцянь; Бисвас, Арани; Грей, Дженнифер Л.; Куэй, Брук; Коди, Джордж Д.; Эпштейн, Альберт; Креспи, Винсент Х.; Баддинг, Джон В.; Штробель, Тимоти А. (21 января 2020 г.). «Наноархитектура через напряженные молекулы: каркасы, полученные из кубана, и самые маленькие углеродные нанонити». Журнал Американского химического общества . 142 (42): 17944– 17955. doi : 10.1021/jacs.9b12352. ISSN  0002-7863. PMID  31961671. S2CID  210870993.
  2. ^ abcdefgh TCFitzgibbons et al., Углеродные нанонити, полученные из бензола, Nature Materials , 21 сентября 2014 г.
  3. ^ abcdefghijk Ли, Сян; Балдини, Мария; Ван, Тао; Чэнь, Бо; Сюй, Эн-ши; Вермилиа, Брайан; Креспи, Винсент Х.; Хоффманн, Роальд; Молисон, Джейми Дж. (2017-11-15). "Механохимический синтез монокристаллов углеродных нанонитей". Журнал Американского химического общества . 139 (45): 16343– 16349. doi :10.1021/jacs.7b09311. ISSN  0002-7863. PMID  29040804.
  4. ↑ Ученые, возможно, случайно решили самую сложную часть строительства космических лифтов, Business Insider, 13 октября 2014 г., Аджай Радж
  5. ^ ab Chen, Bo; Hoffmann, Roald; Ashcroft, NW; Badding, John; Xu, Enshi; Crespi, Vincent (2015-11-18). «Линейно полимеризованные массивы бензола как промежуточные продукты, прослеживающие пути к углеродным нанонитям». Журнал Американского химического общества . 137 (45): 14373– 14386. doi :10.1021/jacs.5b09053. ISSN  0002-7863. PMID  26488180.
  6. ^ Хуан, Хо-Тынг; Чжу, Ли; Уорд, Мэтью Д.; Ван, Тао; Чэнь, Бо; Шалу, Брайан Л.; Ван, Цяньцянь; Бисвас, Арани; Грей, Дженнифер Л.; Куэй, Брук; Коди, Джордж Д.; Эпштейн, Альберт; Креспи, Винсент Х.; Баддинг, Джон В.; Штробель, Тимоти А. (21 января 2020 г.). «Наноархитектура через напряженные молекулы: каркасы, полученные из кубана, и самые маленькие углеродные нанонити». Журнал Американского химического общества . 142 (42): 17944– 17955. doi : 10.1021/jacs.9b12352. ISSN  0002-7863. PMID  31961671. S2CID  210870993.
  7. ^ Lauher, Joseph W.; Fowler, Frank W.; Goroff, Nancy S. (2008-09-16). "Топохимическая полимеризация от одного кристалла к одному кристаллу по замыслу". Accounts of Chemical Research . 41 (9): 1215– 1229. doi :10.1021/ar8001427. ISSN  0001-4842. PMID  18712885.
  8. ^ Чен, Бо; Хоффманн, Роальд; Камми, Роберто (2017-09-04). «Влияние давления на органические реакции в жидкостях — новая теоретическая перспектива». Angewandte Chemie International Edition . 56 (37): 11126– 11142. doi : 10.1002/anie.201705427 . ISSN  1521-3773. PMID  28738450.
  9. ^ Олбрих, Мартин; Майер, Питер; Траунер, Дирк (2015-02-20). «Синтетические исследования углеводородных наностержней политвистана». Журнал органической химии . 80 (4): 2042–2055 . doi :10.1021/jo502618g. ISSN  0022-3263. PMID  25511971.
  10. ^ аб Баруа, Шибли Р.; Кванц, Хенрик; Ольбрих, Мартин; Шрайнер, Питер Р.; Траунер, Дирк; Аллен, Уэсли Д. (3 февраля 2014 г.). «Политвистан». Химия – Европейский журнал . 20 (6): 1638–1645 . doi :10.1002/chem.201303081. ISSN  1521-3765. ПМИД  24402729.
  11. ^ abc Сюй, Эн-ши; Ламмерт, Пол Э.; Креспи, Винсент Х. (2015-08-12). «Систематическое перечисление sp3 нанонитей». Nano Letters . 15 (8): 5124– 5130. Bibcode : 2015NanoL..15.5124X. doi : 10.1021/acs.nanolett.5b01343. ISSN  1530-6984. PMID  26207926.
  12. ^ ab Stojkovic, Dragan (2001). "Smallest Nanotube: Breaking the Symmetry of". Physical Review Letters . 87 (12): 125502. Bibcode : 2001PhRvL..87l5502S. doi : 10.1103/physrevlett.87.125502. PMID  11580519.
  13. ^ ab Wen, Xiao-Dong; Hoffmann, Roald; Ashcroft, NW (2011-06-15). «Бензол под высоким давлением: история молекулярных кристаллов, трансформирующихся в насыщенные сети с возможной промежуточной металлической фазой». Журнал Американского химического общества . 133 (23): 9023– 9035. doi :10.1021/ja201786y. ISSN  0002-7863. PMID  21524117.
  14. ^ Чабини, Люсия; Санторо, Марио; Горелли, Федерико А.; Бини, Роберто; Скеттино, Винченцо; Раугей, Симона (2007). «Инициирующая динамика аморфизации бензола под высоким давлением». Природные материалы . 6 (1): 39–43 . Бибкод : 2007NatMa...6...39C. дои : 10.1038/nmat1803. ISSN  1476-4660. ПМИД  17160003.
  15. ^ Баддинг, Джон В.; Креспи, Винсент Х. (2015). «Синтез углеродных нанонитей из бензола». SPIE Newsroom . doi :10.1117/2.1201501.005713.
  16. ^ Juhl, Stephen J.; Wang, Tao; Vermilyea, Brian; Li, Xiang; Crespi, Vincent H.; Badding, John V.; Alem, Nasim (2019-04-05). "Локальная структура и связь углеродных нанонитей, исследованная с помощью просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения" (PDF) . Журнал Американского химического общества . 141 (17): 6937– 6945. doi :10.1021/jacs.8b13405. ISSN  0002-7863. PMID  30951295. S2CID  96449645.
  17. ^ Дуань, Пу; Ли, Сян; Ван, Тао; Чэнь, Бо; Юль, Стивен Дж.; Кёплингер, Дэниел; Креспи, Винсент Х.; Баддинг, Джон В.; Шмидт-Рор, Клаус (29.05.2018). «Химическая структура углеродных нанонитей, проанализированная с помощью усовершенствованного твердотельного ЯМР». Журнал Американского химического общества . 140 (24): 7658– 7666. doi :10.1021/jacs.8b03733. ISSN  0002-7863. PMID  29808673. S2CID  207190929.
  18. ^ abc Демингос, PG; Мунис, AR (2018). «Электронные и механические свойства частично насыщенных углеродных и нитридных нанонитей». Журнал физической химии C. 123 ( 6): 3886– 3891. doi :10.1021/acs.jpcc.8b11329. S2CID  104424307.
  19. ^ Ли, Сян; Ван, Тао; Дуань, Пу; Балдини, Мария; Хуан, Хо-Тынг; Чэнь, Бо; Джул, Стивен Дж.; Кёплингер, Дэниел; Креспи, Винсент Х. (2018-03-23). ​​«Кристаллы нанонитей нитрида углерода, полученные из пиридина». Журнал Американского химического общества . 140 (15): 4969– 4972. doi :10.1021/jacs.7b13247. ISSN  0002-7863. PMID  29569919.
  20. ^ ab Silveira, JFRV; Muniz, AR (2017). «Функционализированные алмазные нанонити из производных бензола». Physical Chemistry Chemical Physics . 19 (10): 7132– 7137. Bibcode :2017PCCP...19.7132S. doi :10.1039/c6cp08655a. ISSN  1463-9084. PMID  28229141.
  21. ^ Демингос, ПГ; Мунис, АР (2019). «Углеродные нанонити из полициклических ароматических углеводородных молекул». Углерод . 140 : 644–652 . doi :10.1016/j.carbon.2018.09.022. S2CID  105107235.
  22. ^ Marutheeswaran, S.; Jemmis, Eluvathingal D. (15 марта 2018 г.). «Adamantane-Derived Carbon Nanothreads: High Structural Stability and Mechanical Strength». The Journal of Physical Chemistry C. 122 ( 14): 7945– 7950. doi : 10.1021/acs.jpcc.7b12603. ISSN  1932-7447.
  23. ^ Хуан, Хо-Тынг; Чжу, Ли; Уорд, Мэтью Д.; Ван, Тао; Чэнь, Бо; Шалу, Брайан Л.; Ван, Цяньцянь; Бисвас, Арани; Грей, Дженнифер Л.; Куэй, Брук; Коди, Джордж Д.; Эпштейн, Альберт; Креспи, Винсент Х.; Баддинг, Джон В.; Штробель, Тимоти А. (10 февраля 2020 г.). «Наноархитектура через напряженные молекулы: каркасы, полученные из кубана, и самые маленькие углеродные нанонити». Журнал Американского химического общества . 142 (42): 17944– 17955. doi :10.1021/jacs.9b12352. PMID  31961671. S2CID  210870993.
  24. ^ Карпинети, Альфредо (28 ноября 2015 г.). «Сверхпрочная алмазная нанонить заставляет людей мечтать о космическом лифте». IFLScience . Получено 29 ноября 2015 г.
  25. ^ abcd Роман, Р. Кван, К. и Крэнфорд, С.В., Механические свойства и чувствительность к дефектам алмазных нанонитей, Nano Letters , 18 февраля 2015 г., 15 (3), стр. 1585–1590
  26. ^ Saha, Biswajit; Pratik, Saied Md.; Datta, Ayan (2017-09-18). «Сосуществование нормального и ауксетического поведения в термически и химически стабильной sp3-нанонити: поли[5]астеран». Chemistry – A European Journal . 23 (52): 12917– 12923. doi :10.1002/chem.201702775. ISSN  1521-3765. PMID  28683158.
  27. ^ Чжань, Хайфэй; Гу, Юантонг (2017). Тепловой транспорт в углеродных наноматериалах . С.  185–204 . arXiv : 1803.06435 . doi :10.1016/b978-0-32-346240-2.00007-8. ISBN 9780323462402. S2CID  4946467.
  28. ^ Чжан, Хайфэй; Чжан, Ган; Чжан, Инъянь; Тан, В.Б.С.; Белл, Джон М.; Гу, Юантонг (2016). «Теплопроводность нового аналога углеродной нанотрубки: алмазная нанонить» (PDF) . Углерод . 98 : 232– 237. doi :10.1016/j.carbon.2015.11.012. S2CID  55959962.
  29. ^ Чжу, Тайшань; Эртекин, Элиф (2016-04-11). "Обобщенная модель Дебая-Пайерлса/Аллена-Фельдмана для решеточной теплопроводности низкоразмерных и неупорядоченных материалов". Physical Review B . 93 (15): 155414. arXiv : 1602.02419 . Bibcode :2016PhRvB..93o5414Z. doi :10.1103/PhysRevB.93.155414. S2CID  119287470.
  30. ^ Wu, Weikang; Tai, Bo; Guan, Shan; Yang, Shengyuan A.; Zhang, Gang (2018-02-08). «Гибридные структуры и электронные свойства углеродных нанонитей, настраиваемые напряжением». Журнал физической химии C. 122 ( 5): 3101– 3106. arXiv : 1803.04694 . doi : 10.1021/acs.jpcc.7b11549. ISSN  1932-7447. S2CID  54707528.
  31. ^ Гринёва, Ганна; Корминбёф, Клеманс (2019-02-21). «Топология-управляемая одномолекулярная проводимость углеродных нанонитей». The Journal of Physical Chemistry Letters . 10 (4): 825– 830. doi :10.1021/acs.jpclett.8b03556. ISSN  1948-7185. PMID  30668127. S2CID  58949557.
  32. ^ Чжань, Хайфэй; Чжан, Ган; Тан, Винсент BC; Чэн, Юань; Белл, Джон М.; Чжан, Юн-Вэй; Гу, Юантонг (2016-05-26). «От хрупкого к пластичному: зависящая от структуры пластичность алмазной нанонити». Nanoscale . 8 (21): 11177– 11184. arXiv : 1511.01583 . Bibcode :2016Nanos...811177Z. doi :10.1039/c6nr02414a. ISSN  2040-3372. PMID  27181833. S2CID  18849867.
  33. ^ Чжань, Хайфэй; Чжан, Ган; Тан, Винсент BC; Гу, Юантонг (2017-03-17). «Лучшие характеристики алмазной нанонити для нановолоконных приложений». Nature Communications . 8 : 14863. arXiv : 1709.08326 . Bibcode : 2017NatCo...814863Z. doi : 10.1038/ncomms14863. ISSN  2041-1723. PMC 5357841. PMID 28303887  . 
  34. ^ Corminboeuf, Clémence; Gryn'ova, Ganna (2019-01-22). "Topology-Driven Single-Molecule Conductance of Carbon Nanothreads". The Journal of Physical Chemistry Letters . 10 (4): 825– 830. doi :10.1021/acs.jpclett.8b03556. ISSN  1948-7185. PMID  30668127. S2CID  58949557.
  35. ^ Хонг, Госонг; Дяо, Шуо; Антарис, Александр Л.; Дай, Хунцзе (14 октября 2015 г.). «Углеродные наноматериалы для биологической визуализации и наномедицинской терапии». Chemical Reviews . 115 (19): 10816– 10906. doi :10.1021/acs.chemrev.5b00008. ISSN  0009-2665. PMID  25997028.
  36. ^ Дуань, Кэ; Ли, Ицзюнь; Ли, Ли; Ху, Юцзинь; Ван, Сюэлинь (2018-05-03). «Резонаторы на основе алмазных нанонитей: сверхвысокая чувствительность и низкая диссипация». Nanoscale . 10 (17): 8058– 8065. doi :10.1039/C8NR00502H. ISSN  2040-3372. PMID  29671436.
  37. ^ Чжань, Хайфэй; Чжан, Ган; Белл, Джон М.; Тан, Винсент BC; Гу, Юаньтун (2020). «Высокоплотное механическое хранение энергии с пучком углеродных нанонитей». Nature Communications . 11 (1): 1905. doi :10.1038/s41467-020-15807-7. PMC 7171126 . PMID  32312980. 
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Carbon_nanothread&oldid=1227526349"