 Физики из Университета Вашингтона провели наиболее точные и контролируемые измерения взаимодействий между атомами и молекулами, которые составляют воздух и типом углеродной поверхности, используемой в электродах батарей и воздушных фильтрах - ключевой информации для совершенствования этих технологий.
Во главе с Дэвидом Кобденом, профессором физики, группа использовали углеродные нанотрубки - плавную, полую структуру графита со сверхтонкой толщиной - действующую в качестве транзистора для изучения процессов, происходящих при вступлении атомов газа в контакт с поверхностью нанотрубки.
По словам Кобдена, группа обнаружила, что когда атом или молекула прилипает к нанотрубке, крошечная доля заряда одного электрона передается к ее поверхности, в результате чего возникает измеримый заряд электрического сопротивления.
«Этот аспект атомов, взаимодействующих с поверхностью никогда не был обнаружен ранее», говорит Кобден. «Когда много атомов застревают в нанотрубке, в то же время, измерения показывают свои коллективные результаты, в том числе большие колебаний, которые возникают при нагревании аналогичного кипения воды».
«Различные формы углерода, в том числе нанотрубки, могут использоваться для водорода или другого хранилища топлива, потому что они имеют огромную площадь внутренней поверхности. Тем не менее, эти технологические ситуации чрезвычайно сложны для проведения точных и четких измерений».
Эта работа, по его словам, в результате приводит к самым точным и контролируемым изменениям этих взаимодействий, когда-либо сделанных и позволит ученым узнать новые вещи о взаимодействии атомов и молекул с углеродной поверхностью, важных для улучшения таких технологий, как батареи, электроды и воздушные фильтры. |
