赖斯大学科学家介绍,少数纳米级调整可能是制备石墨烯-NATUBE结源在转移热处理中所需的全部。
理论物理学家的稻米实验室Boris Yakobson发现,将锥形的“烟囱”放在石墨烯和纳米管之间,但消除了阻挡热量逃逸的屏障。
研究显示在美国化学学会中物理化学C杂志C。
热量通过声子传输,Quasiparticle波也传递声音。稻米理论提供了一种策略,可以避免从下一代纳米电子设备造成破坏性的热量。
石墨烯和碳纳米管均由六个原子环组成,可在电力和声子的快速转移时产生鸡丝外观,以及两种Excel。
但是当纳米管从石墨烯生长时,原子通过形成臀翼(七个成员)环来促进转弯。科学家们已经确定,从石墨烯生长的纳米管森林非常适合在储存氢气中的能量应用,但是在电子器件中,七髋散射声子并阻碍通过柱子的热量逸出。
通过计算机模拟发现的水稻研究人员在这里和其中从二维石墨烯基座上除去原子将迫使锥体在石墨烯和纳米管之间形成。石墨烯与锥体和锥形锥转换的几何特性(AKA拓扑)需要相同的骨干总数,但它们更稀疏地间隔开,并留下可用于热量的六边形的透明路径,以加热以呈现烟囱。
“我们对推进低维碳 - 富勒烯,纳米管和石墨烯的新应用的兴趣是广泛的,”Yakobson表示。“一种方法是将它们用作构建块以填充具有不同设计的三维空间,从而产生各向异性,非均匀的支架,其中具有没有电流散装材料的性质。在这种情况下,我们研究了通过锥体连接的纳米管和石墨烯的组合,通过在我们的同事的实验实验室中获得的这种形状来激发。“
研究人员通过使用自由静止的纳米管,柱状石墨烯和纳米烟丝的模拟来测试声子传导,其中锥形半径为20或40埃。柱状石墨烯比普通纳米管更少的导电。20埃纳米烟囱与普通纳米管一样导电,而40埃锥体比纳米管优于20%。
“研究科学家亚历克斯库纳说:”这种结构的可调性几乎无限,源于布置基本模块的广泛组合可能性。“,亚历克斯卡·纳塔纳说,水稻研究科学家和该研究共同作者。“实际的挑战是找到大量可能性的最有用的结构,然后在实验室中可靠地制作它们。
“在当前情况下,微调参数可以是锥形和半径,纳米管间距,长度和直径。有趣的是,纳米烟囱也像热二极管一样,热流在一个方向上比另一个方向更快,“他说。
赖斯研究生Ziang Zhang是本文的领先作者。Ajit Roy是俄亥俄州代顿航空研究实验室的主要材料研究工程师,是一个合作的。Yakobson是Memical Science和纳米工程教授的Karl F. Hasselmann教授和化学教授。
科学研究空军办公室及其多学科大学研究倡议支持了该研究。在研究计算中心管理的大米国家科学基金会支持的Davinci超级计算机上进行了计算,与Ken Kennedy信息技术研究所采购。
提交:快速原型设计



