ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
24
5. УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ В НАНОТЕХНОЛОГИИ
5.1. Наномеханизмы и наномашины
После срезания нескольких слоев с
одного из концов многослойной CNT,
внутренние нанотрубки могут скользить
назад и вперед с очень малым трением .
Именно это требуется для механических
частей наноразмерных механизмов.
Эксперименты также
продемонстрировали, что силы Ван-дер-
Ваальса , которые притягивают все
нейтральные атомы друг к другу,
заставляют внутренние нанотрубки
втягиваться назад, внутрь оболочки (рис.
21). Теоретически показано, что после
того , как внутренние трубки
(«сердечник» ) будут вытянуты и
отпущены, они втянутся внутрь, и, пройдя
сквозь оболочку из внешних трубок,
выступят с другой стороны. Низкое
трение между трубками - сила
притяжения составляет не более 10
-10
Н ,
позволяет частоте колебаний,
возникающих как следствие, достигать
частот, соизмеримых с тактовой частотой
процессора Pentium 4.
Зубчатая передача представляет
собой углеродную нанотрубку диаметром
от 1 до 10 нанометров. Молекулы бензола (как зубья ) присоединяются к
углеродной нанотрубке, формируя зубчатую передачу , работающую на
гигагерцовых частотах (рис. 22).
Рис. 22. Углеродные шестерни на нанотрубках с бензольными зубцами.
Теоретические исследования структуры и условий функционирования
наномашины показывают, что зубчатые передачи на основе углеродных
Рис. 21. Нанопоршень из
многослойной нанотрубки.
Если вытянуть внутреннюю часть
концентрического набора
углеродных нанотрубок и отпустить,
то такой "поршень" начнет
колебаться назад и вперед на
гигагерцовых частотах - быстрее,
чем любой другой механический
осциллятор.
24
5. УГ Л Е Р О Д Н Ы Е Н АН О Т РУБ К И В Н АН О Т Е Х Н О Л О Г И И
5.1. Н аномеханизмы и наномаш ины
П о сл е среза ния неско л ьких сл оев с
од ного из концов многосл ойной CNT,
в нутренние на нотрубки могут ско л ьзить
на за д и в перед с очень ма л ым трением.
И менно это требуется д л я мех а нических
ча стей на нора змерных мех а низмов .
Э ксперименты та кж е
прод емонстриров а л и, что сил ы Ва н-д ер-
Ва а л ьса , кото рые притягив а ю т в се
нейтра л ьные а томы д руг к д ругу,
за ста в л яю т в нутренние на нотрубки
в тягив а ться на за д , в нутрь о бол очки (рис.
21). Т ео ретически пока за но, что посл е
того, ка к в нутренние трубки
(«серд ечник» ) буд ут в ытянуты и
Рис. 21. Н а но порш еньиз отпущ ены, они в тянутся в нутрь, и, пройд я
многосл ойной на нотрубки. скв озь обол очку из в неш них трубок,
в ыступят с д руго й стороны. Н изко е
Е сл и в ытянуть в нутренню ю ча сть трение меж д у трубка ми - сил а
концентрического на бора
притяж ения соста в л яет не бол ее 10 -10 Н,
угл ерод ных на но трубо к и отпустить,
позв о л яет ча стоте кол еба ний,
то та ко й "порш ень" на чнет
в о зника ю щ их ка к сл ед ств ие, д о стига ть
кол еба ться на за д и в перед на
ча стот, соизмеримых с та ктов ой ча сто той
гига герцо в ых ча сто та х - быстрее,
процессора Pentium 4.
чем л ю бой д ругой мех а нический
Зубча та я перед а ча пред ста в л яет
о сцил л ятор.
собой угл ерод ную на но трубку д иа метро м
о т 1 д о 10 на нометро в . М ол екул ы бензол а (ка к зубья) присо ед иняю тся к
угл ерод ной на нотрубке, формируя зубча тую перед а чу, ра бота ю щ ую на
гига герцо в ых ча стота х (рис. 22).
Рис. 22. Угл ерод ные ш естерни на на но трубка х с бензол ьными зубца ми.
Т ео ретические иссл ед о в а ния структуры и усл ов ий функциониров а ния
на нома ш ины по ка зыв а ю т, что зубча тые перед а чи на основ е угл ерод ных
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- …
- следующая ›
- последняя »
