Новости науки12.05.02. Нанотермометр на основе углеродной нанотрубки

Японские ученые нашли новое применение углеродным нанотрубкам - на их основе были изготовлены нанотермометры.

Японские исследователи решили приспособить углеродные нанотрубки, наполенные жидким галлием, к нуждам термометрии. Нанотермометры изготавливались в едином процессе из помещенной в углеродный тигель смеси Ga₂O₃ и чистого углерода (в весовом отношении 7.8 : 1), в потоке чистого азота при 1360 С в вертикальной индукционной печи. При этом в печи протекала реакция Ga₂O₃ (твердый) + 2C (твердый) = Ga₂O (пар) + 2CO (пар). Однако на внутренней поверхности графитовой выходной трубки вверху печи, где температура была ниже 800 С, протекала другая реакция - Ga₂O (пар) + 3CO (пар) = 2Ga (жидкий) + C (твердый) + 2CO₂ (пар), в результате которой и создавались закрытые, заполненные галлием углеродные нанотрубки ("нанотермометр"). Для эксперимента отбирались нанотрубки длиной 10 мкм и диаметром 75 нм.

Наблюдения за столбиком галлия в нанотрубке при изменении температуры в диапазоне 50 - 500 С (галлий находится в жидком состоянии в диапазоне 30 - 2403 С и имеет низкое давление паров даже при высоких температурах) проводили с помощью сканирующего электронного микроскопа. Прецизионные измерения показали, что в исследуемом диапазоне температур зависимость высоты столбика галлия от температуры строго линейна как при повышении, так и при снижении температуры. Японские ученые полагают, что предлагаемый ими нанотермометр найдет широкое применение.

перейти к началу страницы