Застосування вуглецевих нанотрубок в енергетиці

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Казанський Державний Технологічний Університет

Кафедра технології електрохімічних виробництв

Реферат

на уроках: Хімічні методи формування наноструктур

на тему: Застосування вуглецевих нанотрубок в енергетиці

Казань 2009

План

Введення

1. Вуглецеві нанотрубки

1.1 Вуглецеві нанотрубки

1.2 Класифікація нанотрубок

1.3 Історія відкриття

1.4 Структурні властивості

1.5 Можливі застосування нанотрубок

1.6 Отримання вуглецевих нанотрубок

2. Електронні властивості нанотрубок

2.2 Електронні властивості графітової площини

2.3 Екситони і біексітони в нанотрубках

2.4 Струм в нанотрубках

2.5 Надпровідність нанотрубок

2.6 Перетворювачі енергії

3. Застосування нанотрубок в енергетиці

3.1 Використання наноматеріалів в атомній енергетиці

3.2 Нанотрубки у водневій енергетиці

3.3 Сонячна енергетика та нанотехнології

3.4 Нанотехнології в електротехніку

3.5 Нанотехнології в підсвічуванні

Висновок

Список використаної літератури

Введення

Енергетика - це одна з найбільш важливих галузей промисловості, розвиток якої практично відразу позначається на якості життя людей. Від того, над чим працюють сьогодні вчені, які ідеї вони вважають перспективними, які проекти затребувані комерційним сектором, багато в чому залежить стан енергетики нашої країни і світу в майбутньому. В даний час пошук і вивчення альтернативних джерел енергії є одними із самих популярних напрямків наукових досліджень. У справу йде практично все, що завгодно - сонячне світло, вітер, океанські течії, енергія вакууму і т.д. Пристрої, здатні самі добувати енергію з навколишнього середовища, можуть мати масу корисних застосувань.

У своєму рефераті я хотіла б розглянути найбільш успішні та перспективні розробки, які вже реалізуються на практиці або будуть затребувані в найближчі роки. Тут мова піде про наноматеріалах, що розробляються для атомної енергетики, світлодіодного освітлення, електротехніки, надпровідності, водневої і сонячної енергетики.

1. Вуглецеві нанотрубки

1.1 Вуглецеві нанотрубки

Протяжні циліндричні структури діаметром від одного до декількох десятків нанометрів і завдовжки до декількох сантиметрів складаються з однієї або декількох згорнутих в трубку гексагональних графітових площин (графеном) і закінчуються зазвичай напівсферичної голівкою.

1.2 Класифікація нанотрубок

Як випливає з визначення, основна класифікація нанотрубок проводиться за способом згортання графітової площини. Цей спосіб згортання визначається двома числами n і m, які задають розкладання напряму згортання на вектора трансляції графітових граток.

За значенням параметрів (n, m) розрізняють

  • прямі (ахіральні) нанотрубки

  • «Крісло» або «зубчасті» n = m

  • зигзагоподібні m = 0 або n = 0

  • спіральні (хіральні) нанотрубки

При дзеркальному відображенні (n, m) нанотрубка переходить в (m, n) нанотрубку, тому, трубка загального вигляду дзеркально несиметрична. Прямі ж нанотрубки або переходять в себе при дзеркальному відображенні (конфігурація «крісло»), або переходять в себе з точністю до повороту.

Розрізняють металеві і напівпровідникові вуглецеві нанотрубки. Металеві нанотрубки проводять електричний струм при абсолютному нулі температур, в той час як провідність напівпровідникових трубок рівна нулю при абсолютному нулі і зростає при підвищенні температури. Напівпровідникові властивості у трубки з'являються через щілини на рівні Фермі. Трубка виявляється металевою, якщо (nm), ділиться на 3 дає ціле число. Зокрема, металевими є всі трубки типу «крісло».

1.3 Історія відкриття

Говорячи про вуглецевих нанотрубках, не можна назвати точну дату їх відкриття. Хоча загальновідомим є факт спостереження структури багатошарових нанотрубок Ііджімой в 1991 р. [3], існують більш ранні свідчення відкриття вуглецевих нанотрубок. Так, наприклад, у 1974-1975 рр.. Ендо та ін [4] опублікували ряд робіт з описом тонких трубок з діаметром менше 100 Å, приготованих методом конденсації з пари, однак більш детального дослідження структури не було проведено. У 1992 в Nature [5] була опублікована стаття, в якій стверджувалося, що нанотрубки спостерігали в 1953 р. Роком раніше, в 1952, у статті радянських вчених Радушкевіча і Лук'яновича [6] повідомлялося про електронно-мікроскопічному спостереженні волокон з діаметром близько 100 нм , отриманих при термічному розкладанні окису вуглецю на залізному каталізаторі. Ці дослідження також не були продовжені.

Існує безліч теоретичних робіт по прогнозу даної аллотропной форми вуглецю.

У роботі хімік Джонс (Дедалус) розмірковував про згорнутих трубах графіту.

У роботі Л. А. Чернозатонська та ін [7], що вийшла в той же рік, що і робота Ііджіми, були отримані і описані вуглецеві нанотруб, а М. Ю. Корнілов не тільки передбачив існування одношарових вуглецевих нанотруб в 1986 р., але і висловив припущення про їхню велику пружності [8].

1.4 Структурні властивості

Нанотрубки володіють пружними властивостями. Мають дефекти при перевищенні критичного навантаження. У більшості випадків являють собою зруйновану клітинку-гексагон грати - з утворенням пентагона або септогона на її місці. З специфічних особливостей графена слід, що дефектні нанотрубки спотворюватимуться аналогічним чином, тобто з виникненням опуклостей (при 5-и) і сідлоподібних поверхонь (за 7-и). Найбільший же інтерес у даному випадку представляє комбінація даних спотворень, особливо розташованих один навпроти одного - це зменшує міцність нанотрубки, але формує в її структурі стійке спотворення, що міняє властивості останньої: Іншими словами, в нанотрубці утворюється постійний вигин. [9]

1.5 Можливі застосування нанотрубок

  • механічні застосування: надміцні нитки, композитні матеріали, нановеси

  • застосування в мікроелектроніці: транзистори, нанопроводи, прозорі провідні поверхні, паливні елементи

  • для створення з'єднань між біологічними нейронами і електронними пристроями в новітніх нейрокомп'ютерних розробках

  • капілярні застосування: капсули для активних молекул, зберігання металів і газів, нанопіпеткі

  • оптичні застосування: дисплеї, світлодіоди

  • медицина (у стадії активної розробки)

  • одностінні нанотрубки (індивідуальні, в невеликих збірках або в мережах) є мініатюрними датчиками для виявлення молекул в газовому середовищі або в розчинах з ультрависокої чутливістю - при адсорбції на поверхні нанотрубки молекул її електроопір, а також характеристики нанотранзистори можуть змінюватися. Такі нанодатчікі можуть використовуватися для моніторингу навколишнього середовища, у військових, медичних і біотехнологічних застосуваннях.

  • трос для космічного ліфта, так як нанотрубки теоретично, можуть тримати і більше тонни ... але тільки в теорії. Тому як отримати досить довгі вуглецеві трубки з товщиною стінок в один атом не вдавалося досі. [10]

  • листи з вуглецевих нанотрубок можна використовувати як плоских прозорих гучномовців, до такого висновку дійшли китайські вчені. [10]

1.6 Отримання вуглецевих нанотрубок

В даний час найбільш поширеним є метод термічного розпилення графітових електродів в плазмі дугового розряду. Процес синтезу здійснюється в камері, заповненій гелієм під тиском близько 500 торр. При горінні плазми відбувається інтенсивне термічне випаровування анода, при цьому на торцевій поверхні катода утворюється осад, в якому формуються нанотрубки вуглецю. Найбільша кількість нанотрубок утворюється тоді, коли струм плазми мінімальний і його щільність складає близько 100 А / см 2. В експериментальних установках напруга між електродами зазвичай становить близько 15-25 В, струм розряду кілька десятків ампер, відстань між кінцями графітових електродів 1-2 мм. У процесі синтезу близько 90% маси анода осідає на катоді.

Утворюються численні нанотрубки мають довжину близько 40 мкм. Вони наростають на катоді перпендикулярно плоскої поверхні його торця і зібрані в циліндричні пучки діаметром близько 50 мкм. Пучки нанотрубок регулярно покривають поверхню катода, утворюючи стільникову структуру. Її можна виявити, розглядаючи осад на катоді неозброєним оком. Простір між пучками нанотрубок заповнено сумішшю невпорядкованих наночастинок і одиночних нанотрубок. Зміст нанотрубок в вуглецевому осадкою (депозиті) може наближатися до 60%.

Для розділення компонентів отриманого осаду використовується ультразвукове диспергування. Катодний депозит поміщають в метанол і обробляють ультразвуком. У результаті виходить суспензія, яка (після додавання води) піддається поділу на центрифузі. Великі частинки сажі прилипають до стінок центрифуги, а нанотрубки залишаються плаваючими в суспензії. Потім нанотрубки промивають у азотної кислоти та просушують у газоподібному потоці кисню і водню в співвідношенні 1:4 при температурі 750 ° C протягом 5 хв. У результаті такої обробки виходить досить легкий і пористий матеріал, що складається з багатошарових нанотрубок із середнім діаметром 20 нм і довжиною близько 10 мкм. Технологія отримання нанотрубок досить складна, тому в даний час нанотрубки - дорогий матеріал: один грам коштує кілька сотень доларів США.

Відповідно до публікації в журналі NanoLetters, фізикам з декількох китайських дослідних центрів вдалося доопрацювати технологію, якою користувалися вчені по всьому світу - технологію хімічного осадження атомів вуглецю з газового середовища. Їм вдалося синтезувати вуглецеві нанотрубки довжиною до 18,5 сантиметрів.

Цуньшень Ванг (Xueshen Wang) і його колеги використовували суміш речовин, які багатьом відомі аж ніяк не в якості хімреактивів: свої рекордні нанотрубки китайці виростили в атмосфері парів спирту і води. Щоправда, ці речовини перебували в кілька нестандартних з алкогольних мірками пропорціях: 4 частини спирту на 1 частину води.

Крім того, китайські вчені використовували водень, що продувається через спеціальний реактор, а також надтонкий порошок заліза і молібдену - це були зерна для затравки реакції. Також в нагоді їм плівка із звичайних, меншої довжини, нанотрубок, - для ефективного видалення «сміття» у вигляді зростаючих в неправильних напрямках вуглецевих циліндрів укупі з аморфним і тому нецікавим вуглецем. [11]

2. Електронні властивості нанотрубок

2.1 Електронні властивості графітової площини

  • зворотна решітка, перша зона Брілюена

Всі крапки K першої зони Брілюена відстоять один від одного на вектор трансляції оберненої гратки, тому всі вони насправді еквівалентні. Аналогічно, еквівалентні всі крапки K '.

  • спектр в наближенні сильного зв'язку

  • спектр вуглецевої площини в першій зоні Брілюена. Показана тільки частина E (k)> 0, частина E (k) <0 виходить відображенням в площині kx, ky.

  • діраковскіе точки

Графіт - напівметал, що видно неозброєним оком за характером відображення світла. Можна переконатися, що електрони p-орбіталей повністю заповнюють першу зону Брілюена. Таким чином, виявляється, що рівень Фермі графітової площини проходить точно за діраковскім точкам, таким чином вся поверхня Фермі (точніше, лінія в двовимірному випадку) вироджується в дві нееквівалентні точки.

Якщо енергія електронів мало відрізняється від енергії Фермі, то можна замінити щирий спектр електронів поблизу діраковской точки на просте конічний, такий же як спектр безмассовой частинки, що підкоряється рівнянню Дірака в 2 +1 вимірах.

  • SU (4) симетрія

2.2 Екситони і біексітони в нанотрубках

Екзит н (лат. excito - «збуджую») - воднеподібну квазічастинки, що представляє собою електронне збудження в діелектрику або напівпровіднику, мігруюче по кристалу і не пов'язане з перенесенням електричного заряду і маси.

Хоча екситон складається з електрона та дірки, його слід вважати самостійною елементарної (не зведеної) часткою у випадках, коли енергія взаємодії електрона та дірки має той самий порядок, що й енергія їхнього руху, а енергія взаємодії між двома екситонами мала в порівнянні з енергією кожного з них. Екситон можна вважати елементарною квазічастинкою в тих явищах, в яких він виступає як ціле освіту, не піддається впливам, здатним його зруйнувати. [14]

Біексітон - связаное стан двох екситонів. Являє собою, фактично, екситонів молекулу.

Вперше ідея про можливість утворення екситонної молекули і деякі її властивості були описані незалежно С. А. Москаленко та М. А. Ламперта.

Освіта біексітона проявляється в оптичних спектрах поглинання у вигляді дискретних смуг, що сходяться в короткохвильову сторону по воднеподібного законом. З такої будови спектрів випливає, що можливе утворення не тільки основного, але і збуджених станів біексітонов.

Стабільність біексітона повинна залежати від енергії зв'язку самого екситона, відносини ефективних мас електронів і дірок та їх анізотропії.

Енергія освіти біексітона менше подвоєної енергії екситона на величину енергії зв'язку біексітона. [15]

2.3 Струм в нанотрубках

Вчені з університету штату Іллінойс довели, що вуглецеві нанотрубки пропускають велику кількість електричного струму.

За повідомленням журналу «NanoWeek», продемонструвати це допомогло підведення напівпровідникових вуглецевих нанотрубок до лавиноподібного процесу, в якому вільні електрони утворюються в значній кількості.

До цього було відомо, що одностінні вуглецеві нанотрубки можуть пропускати струми щільністю до 100 разів вище, ніж кращі метали-провідники (наприклад, мідь). Проте дослідження, проведені під керівництвом професора Еріка Попа, показали, що напівпровідникові нанотрубки можуть пропускати струм вдвічі більше високої щільності.

У роботі, результати якої опубліковані в одному з наукових видань, автори визначили, що в напружених електричних полях високоенергетичні електрони і дірки можуть створювати додаткові електрон-діркові пари, що призводить до лавиноподібного процесу зростання потоку вільних носіїв. При цьому струм швидко наростає до тих пір, поки нанотрубка не руйнується.

На думку професора Попа, круте наростання струму визначається сплеском лавиноподібно іонізації - явищем, яке трапляється у певних видах напівпровідникових діодів і транзисторів в напружених електричних полях, проте в нанотрубках до цього не спостерігалося.

Для дослідження ефектів, пов'язаних з протіканням струму, вчені виростили одностінні напівпровідникові нанотрубки, використовуючи метод хімічного напилення випаровуванням. Для вимірювань використовували паладієві електричні контакти. Експерименти проводили в безкисневому середовищі.

Було виявлено, що при збільшенні напруженості електричного поля наростання величини струму, що проходить через нанотрубки, в районі 25 мікроампер сповільнюється, а потім різко зростає із збільшенням поля. Вчені довели струм через нанотрубки до значень близько 40 мікроампер, що вдвічі перевищує відомі результати.

«Лавинний процес, який не спостерігається у металевих вуглецевих нанотрубках, дає нові можливості трубках з напівпровідниковими властивостями, - повідомляє Ерік Поп. - Результати експериментів говорять про те, що на основі напівпровідникових одностінних нанотрубок можуть бути створені пристрої з високонелінейнимі характеристиками включення ». [16]

2.4 Надпровідність нанотрубок

Фізики з Японії довели, що багатостінні вуглецеві трубки з «повністю з'єднаними кінцями» можуть бути надпровідними навіть при температурах не нижче 12 К, що в 30 разів перевищує температуру, необхідну для одностінних вуглецевих трубок. Відкриття було зроблене групою вчених під керівництвом пана Юньджі Харуяма (Junji Haruyama) з університету Aoyama Gakuin University в м. Канагава (Kanagawa). Надпровідні нанотрубки можна було б використовувати для вивчення фундаментальних одновимірних квантових ефектів, а також вони могли б знайти практичне застосування в молекулярних квантових обчисленнях.

Надпровідність - це повна відсутність електричного опору, який спостерігається в певних матеріалах при їх охолодженні до температури переходу в надпровідний стан (Tc). Фізики стверджують, що надпровідність викликана тим, що електрони долають взаємне кулонівське відштовхування і утворюють «пари Купера». Відповідно до теорії низькотемпературної надпровідності Бардіна-Купера-Шріффером (Bardeen-Cooper-Schrieffer - BCS), електрони утримуються разом завдяки взаємодії з фононами - коливаннями кристалічної решітки в матеріалі.

Однак одномірні провідники, такі як вуглецеві трубки (згорнуті листи графіту діаметром усього кілька нанометрів), звичайно не є надпровідними. Одна з причин цього - наявність так званих рідких станів Томонага-Луттінгера (Tomonaga-Luttinger liquid - TLL) в матеріалі, які викликають відштовхування електронів один від одного і таким чином призводять до руйнування пар Купера.

Г-н Харуяма і його колеги створили систему, в якій є надпровідна фаза, яка конкурує з фазою TLL і навіть перевершує її - що, до цих пір вважалося неможливим. Система складається з безлічі багатостінних вуглецевих нанотрубок, кожна з яких складається з серії концентричних нанотрубчатих оболонок. Виконані з металу електричні контакти приєднані до трубок таким чином, що вони стосуються верхній частині всіх оболонок. Звичайні ж з'єднання (контакти) стосуються тільки самої верхньої оболонки трубки і вздовж всієї її довжини. Японські вчені створили нанотрубки, в яких майже всі оболонки електрично активні. Вони відкрили, що нанотрубки із сполученими кінцями втрачають опір при температурі нижче 12 К. Це відбувається тому, що стану TLL придушуються настільки, що може виникнути стан надпровідності. Крім того, температура Tc залежить від кількості електрично активних оболонок, і тепер фізики намагаються збільшити їх число, зробивши більшу кількість або всі оболонки активними. [17]

2.5 Перетворювачі енергії

Механічні перетворювачі на основі нанопроводів можуть отримувати енергію за рахунок вібрації, що виникає при ходьбі, серцебитті, протягом рідин або газів. Дослідники Georgia Institute of Technology запропонували простий і недорогий спосіб генерації електричного струму за допомогою п'єзоелектричних нанопроводів з оксиду цинку, вирощених на текстильних волокнах. Одяг з такого матеріалу буде виробляти електрику за рахунок тертя, що виникає при її експлуатації.

Зображення диво-волокон представлені на рисунку 5. Кевларовая серцевина була покрита нанопроводів ZnO в процесі гідротермального синтезу. В якості сполучного компонента використовувався ТЕОС. Діаметр проводів склав 50-200 нм, довжина - до 3.5 мкм. Нанопроводи ростуть з плівки ZnO, яка виступає в ролі загального електрода. Волокно виявилося дуже гнучким і міцним - при згортанні його в петлю діаметром 1 мм не було помічено жодних ушкоджень.

Для отримання електрики була розроблена наступна схема (рис. 6). Два волокна були скручені в спіраль, причому одне з них було покрито шаром золота. Воно виступало в ролі катода наногенератора. При терті волокон між кінцями ланцюга виникала різниця потенціалів 1-3 мВ. Сила струму в ланцюзі лімітується опором волокон. Шляхом зниження опору вдалося досягти сили струму 4 нА. Об'єднання волокон у нитки, з яких потім можна виготовити тканину, повинно привести до збільшення продуктивності пристрою. Очікується, що таким чином буде досягнута потужність 20-80 мВт на квадратний метр такої тканини. [18]

3. Застосування нанотрубок в енергетиці

3.1 Використання наноматеріалів в атомній енергетиці

Технології, засновані на якісній зміні властивостей матеріалів при переході до нанометровим розміром, стали розроблятися в атомній галузі в середині XX століття, практично одночасно з першим випробуванням радянської ядерної зброї. Хоча в той час приставка «нано» ще не використовувалася, вже в ході розпочатих у 1950 р. робіт були отримані ультрадисперсні порошки, використовувані в промислових технологіях розділення ізотопів урану; в 1965 р. колективу розробників була присуджена Ленінська премія. У 1962 р. академіку А.А. Бочвар було доручено створення технологій отримання надпровідників, і в 1970-1980-х роках багато співробітників галузі були удостоєні державних нагород, премій і почесних звань за відповідні роботи.

Перспективи розвитку атомної енергетики пов'язані зі зниженням питомої споживання природного урану, в основному за рахунок збільшення глибини вигоряння ядерного палива. Для цього необхідне створення крупнокристаллической структур ядерних матеріалів з ​​контрольованою пористістю, що утримують продукти ділення і перешкоджають транспорту уламків поділу до оболонки тепловиділяючого елемента і її внутрішнього пошкодження. Активація процесу спікання за рахунок добавок нанометрового розміру - один з напрямів створення нових видів уран-плутонієвих оксидів і нітридів для ядерної енергетики.

При досягненні вигоряння ~ 18-20% Т.А. виникає проблема забезпечення радіаційної стійкості матеріалу оболонки при підвищених характеристиках жароміцності. Рішення полягає у використанні нового класу конструкційних матеріалів для елементів активних зон перспективних ядерних реакторів - феррито-мартенситних радіаційно-стійких сталей, зміцнених частинками оксидів нанометрового розміру (ДУО-сталь). Розроблена технологія виробництва ДУО-сталі включає: отримання гомогенних бистрозакаленних порошків зі сферичною і лускатої формою методом відцентрового розпилення розплаву; твердофазне легування матричного матеріалу нанодисперсного оксидами ітрію в високоенергетичному аттріторе; компактування порошків і термомеханічна обробка вироби для створення в матриці стали виділень оксидів ітрію нанометрового розміру. Наноструктурованих ДУО-сталь зберігає досить високу залишкове подовження після обробки зі ступенями деформації до 60%. Розпочато випробування технології в заводських умовах. Дореакторние випробування в дослідно-промислових умовах показали багаторазове, до 8 разів, збільшення параметрів жароміцності в порівнянні зі штатною сталлю.

У цілому ряді сучасних дослідницьких проектів використовуються імпульсні магнітні поля гранично високої інтенсивності, з індукцією більше 50 Тл. Це вимагало створення нового класу обмотувальних матеріалів з ​​унікальним поєднанням високих міцнісних та електропровідних властивостей. Розроблено технології виробництва високоміцних Cu-Nb обмотувальних проводів прямокутного перерізу (межа міцності - 1100-1250 MПa; електропровідність - 70-80% від провідності чистої міді), технічні високоміцні Cu-Nb тонкі дроти діаметром від 0,4 мм до 0,05 мм з межею міцності 1300-1600 MПa, показана принципова можливість створення контактних проводів нового покоління з істотно більш високим комплексом властивостей за рахунок використання наноструктурних компонентів.

Найбільш ефективний спосіб забезпечення радіаційної стійкості - освіта в твердому розчині наноструктурних підгратки кластерів ближнього впорядкування - пасток вакансій і интерстиций з періодом 5-10 нм, порівнянним з довжиною вільного пробігу радіаційних точкових дефектів. На відміну від звичайної деградації реакторних матеріалів, пов'язаної з появою крихкості при радіаційному впливі, високодозне опромінення подібних сплавів призводить до підвищення їх міцності при збереженні в'язкості. Вони вже використовуються для особливо відповідальних елементів: систем управління реакторів АЕС, конструкційних матеріалів активних зон транспортних реакторів нового покоління. Зараз виявлений ефект досліджується стосовно до інших систем, і це може покласти початок новому напряму радіаційного матеріалознавства - створенню конструкційних матеріалів, «позитивно» реагують на фактор радіації.

Створення в обсязі фільтруючої перегородки системи сполучених розгалужених каналів нерегулярного перерізу, від мікро-до нанометрового розмірів, відкриває нові можливості для ультрафільтрації. Металеві об'ємні нанофільтри перспективні для застосування в системах водопідготовки і очищення теплоносія реакторів АЕС.

Бористен нержавіючі сталі можуть використовуватися в системах управління реакторів, в ядерно-безпечний обладнанні переробки відпрацьованого ядерного палива. Для рівномірного розподілу боридів в сталі застосовується метод надшвидкого охолодження частинок розплаву з отриманням ренгеноаморфний структури; при наступних переділах утворюються виділення боридів нанометрового рівня (від 5 до 100 нм), що дозволяє збільшити вміст бору в 3-4 рази при збереженні пластичності і зварюваністю нержавіючих сталей . Товщина стінки труби з Бористен нержавіючих сталей - декілька десятих доль міліметра.

Перехід до нанометрового структурам дозволив збільшити струмонесучих здатність надпровідників відразу в кілька разів. За промисловими технологіями в Росії вже виготовлено понад 100 тонн багатокілометрових надпровідних нанокомпозитів з розміром структурних складових 1-50 нм. [19]

3.2 Нанотрубки у водневій енергетиці

Останнім часом у зв'язку з проблемами скорочення не заповнюваних енергоресурсів і забрудненнями навколишнього середовища продуктами їх розробки все більше актуальною стає воднева енергетика. У Росії вже давно існує і досить розвинена дана галузь, метою якої при її створенні була в основному космічна галузь. Технології виробництва водню до цього часу досить добре освоєні. Основною проблемою водневої енергетики, яка і стримує розвиток галузі, залишається його безпечне транспортування і зберігання. Досягнення нанотехнологій можуть допомогти зробити це виробництво більш дешевим, якісним і екологічно чистим.

Реакція окислення водню відбувається з виділенням великої кількості тепла. Крім того, в процесі не утворюються екологічно шкідливі оксиди азоту, вуглецю і сірки. Реакцію можна проводити двома шляхами: звичайним горінням і окисленням при використанні електрохімічних осередків, в яких може бути реалізований ККД аж до 95-97%.

Одним з основних методів виробництва атомарного водню є перетворення сонячного випромінювання в енергію зв'язку Н-Н. Був запропонований комплекс на основі кластеру рутенію в якості каталізатора, який перетворює сонячне світло і воду в енергію, укладену в окремих молекулах кисню і водню. Але існує кілька проблем: освіта агресивних продуктів при окисленні води, які руйнують каталізатор та освіта суміші кисню і водню - "гримучого" газу. В інших способах отримання водню використовуються напівпровідникові наноструктури. При попаданні на них квантів сонячного випромінювання утворюються електронно-діркові пари, потім відбувається розділення зарядів і фотоліз води (енергія передається молекулам води і розщеплює їх). Утворюються кисень і водень. Проблеми цього методу подібні з попередніми. Ще існують методи, пов'язані із застосуванням бактерій і водоростей. Наприклад, в деяких бактеріях містяться спеціальні ферменти (гидрогеназой), які дозволяють перетворити Форміат - солі мурашиної кислоти - в діоксид вуглецю і водень. Тут теж існую свої проблеми - протікання побічних реакцій з неграничними органічними сполуками, але ці проблеми досить успішно вирішуються.

В області зберігання і транспортування водню справа йде складніше. Адже водень має найменшим діаметром атома і вільно проникає через звичайні матеріали, а при його витоку може бути вибухонебезпечний.

Існує кілька методів зберігання водневого палива. Фізичні методи використовують зазвичай компрессованіе або зрідження для приведення водню в компактне стан. Стиснутий водень зберігають у газових балонах, підземних резервуарах трубопроводах і т.д. Хімічні методи зберігання водню засновані на процесах його взаємодії з окремими матеріалами, водень в цих випадках взаємодіє з матеріалом середовища зберігання. У способах зберігання допомогою адсорбції використовують такі речовини як цеоліти, активоване вугілля, вуглецеві наноматеріали. Можна застосовувати також абсорбцію в обсязі матеріалу. Для зберігання допомогою хімічної взаємодії підходять алонати, фулерени, органічні гідриди, аміак та ін

Використання нанотехнологій дозволяє вченим вирішувати проблеми, пов'язані зі зберіганням і транспортуванням водню. До наноматеріалам, які хімічно пов'язують водень, відносяться різні комплекси перехідних металів з ​​ненасиченими вуглеводневими лігандами, здатними запасати водень за засобом реакції гідрування подвійних і потрійних зв'язків CC, або інші більш складні реакції з участю органічних і елемент-органічних сполук, а так само гідриди сплави металів. На малюнку 7 представлено будова органічних молекул, що використовуються для зберігання водню за допомогою хімічного зв'язування.

Наноматеріали, які здатні фізично пов'язувати водень, це вуглецеві та інші види нанотрубок, каркасні 3D-структури на основі композитів цеоліт / вуглецеві матеріали.

Найбільш поширений в даний час спосіб заповнення молекулярним воднем нанотрубок полягає у використанні високих і надвисоких тисків, які змушують молекули водню проникати в найдрібніші пори і порожнини вуглецевих структур, розмір яких співмірний з поперечником молекули водню. У процесі експлуатації при нагріванні такого матеріалу він поступово віддає накопичений водень.

Так само для заповнення воднем масиву нанотрубок можна використовувати електрохімічний процес.

Робота "водневої губки" заснована на приміщенні водню в міжатомні порожнини матеріалу при високому тиску і звільнення газу при нагріванні і низькому тиску, коли теплові флуктуації приводять до коливань решітки, і водень може вільно вийти зі сплаву (рис.8).

Найбільш популярні і затребувані на сьогоднішній день сплави для зберігання водню: LaNi5, FeTi, Mg2Ni, ZrV2 та ін Важливо наноструктурованих таких матеріалів, оскільки при цьому збільшується розмір їх питомої поверхні. А це важливо для швидкості їх наповнення і звільнення від водню.

Ведеться розробка каркасних матеріалів, наприклад, упорядкованих масивів нанотрубок, намагаються застосовувати багатостінні вуглецеві нанотрубки з інтеркаляції між коаксіальними трубками досить великих катіонів та впровадження в ці області молекул водню. На рисунку 9 показано 3D-модель заповнення воднем масиву вуглецевих нанотрубок.

Дослідники з американської Тихоокеанської Північно-західної Національної Лабораторії розробили компаунд на основі наноматеріалів, здатний вбирати водень і віддавати його в сто разів швидше, ніж це було можливо раніше. Це низькотемпературний спосіб зберігання водню з використанням наноструктурованих матеріалів, у т. ч. легких елементів. Новий метод дозволяє хімічно не пов'язано зберігати водень при низькому тиску. Таким чином, розвиток нанотехнологій має допомогти вирішити основні проблеми водневої енергетики: створення матеріалів з ​​високим коефіцієнтом сорбції водню і швидкої кінетикою його вилучення з матеріалу. [20]

3.3 Сонячна енергетика та нанотехнології

Американським дослідникам з інституту Санта Фе вдалося удосконалити конструкцію сонячних батарей на основі сенсибілізованих барвників. Замінивши діоксид титану і платину, що використовуються при виробництві цих батарей, на вуглецеві нанотрубки з дефектами, вчені досягли приросту продуктивності і здешевлення конструкції. Робота опублікована в журналі Nano Letters. В даний час вони патентують свій винахід.

Сонячні батареї на основі сенсибілізованих барвників (Dye-sensitized solar cells або DSC) були винайдені в 1991 році. В даний час схема елементів батареї наступна: на скляній основі розташовується шар прозорого проводить струм діоксиду титану з вкрапленнями сенсибілізованих барвників (барвники з хімічно підвищеною чутливістю до ультрафіолету). Між шаром діоксиду і склом знаходиться шар платини. Електричний струм виникає внаслідок хімічних реакцій, які відбуваються у вкраплених барвників під впливом сонячного світла. Ці реакції катализируются платиною.

Група американських дослідників з інституту Санта Фе замінила оксид і платину на шар з вуглецевих нанотрубок. Як виявилося "звичайні" нанотрубки для цієї мети не підходять: отриманий шар не володіє прозорістю і провідністю оксиду і каталізує властивостями платини. Для отримання перших двох властивостей учені додали шар більш довгих нанотрубок.

Щоб отримати каталітичний ефект, дослідники вирішили внести до нанотрубки дефекти. Можливий механізм каталізу за допомогою дефективних нанотрубок полягає в тому, що дефекти є "посадочними майданчиками" для атомів реагуючих речовин. Дослідники помістили нанотрубки в озон - вкрай активну хімічну сполуку. Вплив озону викликало руйнування в структурах трубок, тобто, утворення необхідних дефектів. Каталізують властивості батарей при цьому виросли в десятки разів.

Застосування вуглецевих нанотрубок покликане вирішити ряд принципових проблем сонячних батарей на основі сенсибілізованих барвників. По-перше, нова конструкція має великий вихідною потужністю. Батареї традиційної конструкції за цим параметром поступалися широко поширеним кремнієвим. По-друге, зменшується тепловиділення, що дозволяє використовувати в якості основи для батареї не тільки термостійкі матеріали. По-третє, виробництво батарей на основі нанотрубок істотно дешевше, тому що при цьому не використовується дорога платинова плівка. [22]

Уче6ним ж з Корнельського відділення досліджень в області нанотехнологій (Cornell NanoScale Science and Technology Facility) вдалося створити елемент сонячної батареї, в якій замість кремнію також використовуються вуглецеві нанотрубки. За словами нанотехнологів, нова батарея, як показують розрахунки і тести, буде набагато ефективніше переводити сонячну енергію в електричну.

За словами провідного проект вченого, професора фізики Пола Макевой, його команда виготовила фотодіод нового типу на основі вуглецевих нанотрубок і провела випробування, піддаючи його опромінення потоку світла. Результат показав, що такий фотодіод виділяє набагато більше електрики, ніж традиційний.

Для його створення вчені використовували одностеночную нанотрубку розміром з молекулу ДНК. Ця трубка була приєднана до двох контактам і поміщена між джерелами позитивного і негативного заряду. Потім трубка висвітлювалася променем лазера різного спектру під різними кутами. Вченими було помічено, що посилення потоку світла призводило до багаторазового збільшення виділеної електроенергії.

Подальше дослідження показало, що за рахунок циліндричної форми електрони як би видавлюються з трубки, а проходячи вздовж неї вони виривають нові електрони. За словами вчених, це робить трубку дуже ефективним сонячним елементом, оскільки енергія вільних електронів також задіюється для вироблення електрики. Це явна перевага в порівнянні з традиційними фотоелементами, в яких багато енергії йде даремно на нагрівання.

В даний час вчені займаються подальшими дослідженнями фізичних властивостей процесу при зміні зовнішнього впливу. [23]

Вчених продовжує залучати світ комах, як джерело нових унікальних технологій. Раніше "Нано Дайджест" вже розповідав про створення англійськими вченими математичної комп'ютерної моделі польоту сарани. Нещодавно вченим з Університету Пенсільванії і їх іспанським колегам з Автономного Університету Мадрида вдалося розробити технологію, яка дозволяє відтворювати біологічні структури, такі, як крило метелика, на нанорівні. Утворені біоматеріали можуть використовуватися в оптично активних структурах, таких, як, наприклад, светорассеівателі в сонячних батареях.

Забарвлення комах та їх здатність змінювати колір залежно від кута зору, яку вчені називають "ірідісценціей», а також наявність у комах металевих кольорів пов'язано з тим, що в їх покриві присутні нанорозмірні фотонні структури. Саме ці наноструктури та їх здатність випромінювати світло залучили науковців.

За словами одного з провідних проект вчених, Рауля Х. Мартіна-Палми, вони створили «вільні репліки тендітних пластинчастих хітинових структур, які є репліками крила метелика. Причому зовнішній вигляд цих структур залежить не стільки від пігменту на їх поверхні, як від їх регулярної наноструктури.

Раніше вченим для відтворення біоматеріалів доводилося використовувати складну технологію, яка передбачає використання агресивних середовищ, корозійних атмосфер і високого тиску. Нова методика дозволяє відтворювати нанобіоматеріали при кімнатній температурі без участі агресивних середовищ.

Для створення цього біоматеріалу вчені використовували сполуки германію, селену і сурми і застосували технологію, відому в англомовній спеціальній літературі, як Conformal-Evaporated-Film-by-Rotation (CEFR). Дана технологія передбачає поєднання термічного напилення з обертанням підкладки в камері низького тиску. Потім учені занурювали плівку у водний ортофосфорної кислоти розчин щоб розчинити хітин.

Як зазначають вчені, отримані штучним чином наноструктури, засновані на будові крила метелика можуть використовуватися при створенні різних активних оптичних структур, наприклад, светорассеівателей або покриттів, максимізує поглинання світла в сонячних батареях. Крім того, за словами розробників, дана методика дозволяє відтворити і інші біоструктури, такі, як Жучиного панцир, фасетчатие очі мухи, бджоли мул оси, на основі яких можна сконструювати мініатюрні камери та оптичні сенсори, і багато іншого. [24]

3.4 Нанотехнології в електротехніку

Схоже, що вченим вдалося подолати труднощі при виробництві матриць нанотранзисторов на основі мережі нанотрубок. Технологія, розроблена в Університеті Урбана-Шампейн, Іллінойс (University of Illinois at Urbana-Champaign), може призвести до появи на ринку нанотехнологій так званої «електронної шкіри» і техніки на її основі.

Нова технологія названа «наносеть», і це найбільш повно відображає її структуру. Шматки розрізаних металлізованих нанотрубок формують провідні ділянки в складі матриці тонких ниток.

Головним чинником у дослідженні виступає рухливість носіїв заряду, яка майже на порядок вище для «нанотрубочних» транзисторів, ніж для виготовлених з полімерних матеріалів.

Інтегральні схеми на основі вуглецевих нанотрубок можуть похвалитися здатністю витримувати сильні вигини, дозволяють працювати з високочастотним сигналом (у кілогерцовому діапазоні), а також невисоким робочою напругою, що не перевищує значення в 5 Вольт.

Таким чином, дослідники показали практичну можливість створення гнучких інтегральних схем на основі вуглецевих нанотрубок, причому подальша оптимізація технології їх виготовлення дозволить домогтися істотного збільшення продуктивності, аж до можливості заміни не тільки «повільних» полімерних транзисторів, а й досить «швидкісних» кремнієвих.

Роботи були проведені спільно з інститутом Пердью (University Purdue), вчені з якого займалися математичним моделюванням нано-мережі.

У виготовленому прототипі міститься близько 100 нанотранзисторов, що на сьогоднішній день рекорд з виробництва нанотрубочной електроніки. Ашраф говорить, що це далеко не межа - якщо вдалося зробити на гнучкій підкладці 100 транзисторів, вийде зробити і десять тисяч.

Раніше запропонована концепція "nanonet", що припускає створення електронних схем з масиву довільно розташованого на підкладці великої кількості нанотрубок, мала характерний недолік - металеві нанотрубки, неминуче виникають у процесі створення нанотрубок вуглецевих, приводили до «коротких замикань» в ланцюзі.

Цю проблему вдалося вирішити простим і красивим способом - розрізанням масиву нанотрубок на вузькі смуги. Так і з'явилася шукана матриця, що містить понад ста транзисторів.

При цьому сама матриця створюється стандартним техпроцесом травлення, що використовується в сучасній мікроелектронної промисловості.

Основа матриці може бути будь-яка - як пластик, так різні тканинні або скляні основи. Подібний підхід дає чудові перспективи для всіх типів «електронного паперу» і так званої «електронної шкіри». Не забуто і плоскопанельних телебачення - традиційно LCD-матриці виробляються на основі полікремнію або ж аморфного кремнію. Ці матеріали зовсім не призначені для згинання, тому використання гнучких матричних нано-мереж буде оптимальним. Уявіть собі: у недалекому майбутньому телевізор можна буде згорнути в трубку, як звичайний постер, і легко транспортувати будь-куди. Наступні дослідження Ашрафа і його колег будуть спрямовані на вивчення надійності нано-мережі та її умовах роботи. Математичне моделювання системи здійснювалося на Інтернет-кластері nanoHUB. Ашраф повідомив, що моделювання було дуже складним і зайняло достатньо багато ресурсів, тому було вирішено скористатися глобальним обчислювальним кластером, що поєднує багато комп'ютерів в мережі Інтернет. [25]

3.5 Нанотехнології в підсвічуванні

На I Міжнародному форумі з нанотехнологій, що пройшов у грудні 2008 р. в Москві, Російська корпорація нанотехнологій (Музеї) представила пілотну версію дорожньої карти розвитку світлодіодним промисловості та загального освітлення. Керівник сертифікаційного центру Музеї, Віктор Іванов навів результати аналізу ринку світлотехніки, дав оцінку перспектив світлодіодним галузі в Росії і розповів про проблеми, які необхідно вирішити для створення виробництва світлодіодних пристроїв освітлення.

Мета створення дорожньої карти з світлодіодам - розвиток у Росії нового напрямку промисловості, заснованого на нанотехнологіях: масового виробництва світлодіодів та світлотехнічних пристроїв на їх основі.

Дорожня карта повинна враховувати багато аспектів організації та ведення виробництва. Найважливіші з питань, що розглядаються в дорожній карті, - це характеристика ринків кінцевої продукції, сьогоднішній обсяг її використання та очікуваний в майбутньому; технологічні аспекти, тобто знання та обладнання, актуальні для розвитку світлодіодних пристроїв; ресурсна база, необхідна для організації їх виробництва. У зв'язку з орієнтацією на створення виробництва на території Росії особливу увагу в дорожній карті Музеї, приділяється кадрових питань.

Наведений в дорожній карті аналіз ринку спирається на авторитетні думки міжнародних організацій, що спеціалізуються в області ринкових досліджень. За прогнозами, до 2016 р. близько 30% ринку буде зайнято світлодіодними освітлювальними пристроями. При цьому світлодіодний сектор ринку складається з декількох сегментів. На діаграмах на рис. 12 видно порівняльна динаміка сегментації ринку світлодіодів освітлення за станом на 2007 р. і станом, очікуваному до 2012 р.

Крім показаного росту сегментів дисплеїв і освітлення перспективними є також деякі спеціальні ніші застосування світлодіодів, такі як проекційне телебачення і підсвічування РК-дисплеїв. Сегмент освітлення на світовому ринку оцінюють як найбільш перспективний у найближчі 5 років.

Розвиток технології світлодіодів йде за двома напрямками: світлодіоди на неорганічних гетероструктурах (LED) і світлодіоди на органічних компонентах (OLED). Неорганічні світлодіоди - дуже динамічно розвивається область, в якій в останні 20 років було зроблено багато відкриттів, і до теперішнього часу досягнута висока ефективність заснованих на цьому принципі пристроїв. У порівнянні з ними органічні світлодіоди відстають у розвитку, проте в останніх є ряд цікавих споживчих властивостей, які можуть виявитися ключовими в конкуренції з неорганічними світлодіодами. Зокрема, вони дозволяють створювати напівпрозорі гнучкі освітлювальні панелі великої площі.

Світові лідери в розробці і виробництві LED-пристроїв вже вийшли на високий рівень світлової ефективності. Компанії випускають світлодіоди з ефективністю на рівні 100-170 лм / Вт при 350-700 мА. Ефективність OLED не настільки висока: лідери в цій галузі мають лабораторно підтверджені дані по потужності знімання енергії 20-50 лм / Вт, хоча теоретичний поріг для ідеальної структури набагато вище - приблизно 360 лм / Вт. Практичний же рівень ефективності таких світлодіодів фахівцями оцінюється на рівні 230 лм / Вт при яскравості 2000 кд/м2 і терміні служби до 100 000 ч. Для порівняння, ефективність побутових ламп розжарювання варіюється в межах 12-18 лм / Вт, компактних люмінесцентних ламп - 65 -100 лм / Вт. Багато компаній планують почати серійний випуск OLED-світильників до 2012 р.

У Росії, на жаль, в даний час немає виробництва своїх чіпів і гетероструктур на такому рівні енергетичної ефективності. Ряд компаній випускають освітлювальні прилади на неорганічних світлодіодах, використовують імпортовані структури і чіпи. Протягом 4 років компанія планує вийти на рівень енергетичної ефективності до 25% і загальної ефективності до 100 лм / Вт. Технологія OLED розвивається в РФ ще повільніше, відсутнє не тільки серійне виробництво пристроїв освітлення, але і виробнича і технологічна бази. Проте по конструкції та технологічного виконання російські LED не поступаються закордонним аналогам, і з'являються можливості вирощувати власні чіпи. У цій області ведуться інтенсивні дослідження, пов'язані з тим, що вартість імпортованих чіпів досить висока, тому організація їх виробництва в Росії дозволить знизити вартість компонент у 5-6 разів. Що стосується OLED, ряд сильних наукових команд веде розробки на стадії R & D, і в перспективі можуть бути розроблені органічні світильники великої площі за умови ефективної підтримки цього напрямку шляхом закупівлі за кордоном технологічних ліній для виробництва OLED.

У цілому, для використання перспектив даної галузі в Росії необхідна підтримка розробок з світлодіодам державою, розвиток технологічної озброєності підприємств і вітчизняного виробництва технологічного устаткування (з використанням імпортних комплектуючих), введення стандартів контролю якості та розвиток діагностичних центрів для сертифікації пристроїв та оцінки їх характеристик. Створення нових виробництв вимагає підготовки відповідних наукових, інженерних, технічних та робітничих кадрів. Тут можливим шляхом є створення нанотехнологічних науково-освітніх центрів. Їх завданням буде навчання поводження з обладнанням - епітаксіальним установками, системами забезпечення «чистих кімнат», установками структурного та оптичного контролю вирощуваних кристалів і ін Існує ряд технічних проблем, що стосуються виробничих методів газофазного хімічного осадження металоорганічних сполук (MOCVD) та молекулярно-променевої епітаксії ( MBE), виготовлення однорідних структур на підкладках великої площі, застосування люмінофорів. Для них уже видно шляхи вирішення, і цими питаннями треба займатися в першу чергу.

Зроблено перший крок до створення в Росії нового виробництва: створена компанія з виробництва світлотехніки нового покоління на неорганічних гетероструктурах. У той же час, буде розвиватися і модифікуватися дорожня карта, у результаті чого в Росії до початку 2013 р. може заробити виробництво неорганічних світлодіодів. [26]

Висновок

Відкриття нанотехнологій, наноматеріалів та вуглецевих нанотрубок зокрема відноситься до найбільш значним досягненням сучасної науки. Ця форма вуглецю за своєю структурою займає проміжне положення між графітом і фулереном. Однак багато властивостей вуглецевих нанотрубок не мають нічого спільного ні з графітом, ні з фулереном. Це дозволяє розглядати і досліджувати нанотрубки як самостійний матеріал, що володіє унікальними фізико-хімічними характеристиками.

Дослідження вуглецевих нанотрубок становлять значний фундаментальний і прикладний інтерес. Фундаментальний інтерес до цього об'єкту обумовлений, в першу чергу, його незвичайною структурою і широким діапазоном зміни фізико-хімічних властивостей в залежності від хіральності.

До проблеми дослідження фундаментальних властивостей вуглецевих нанотрубок впритул примикає проблема прикладного використання. Вирішення цієї проблеми, у свою чергу, від створення способів дешевого отримання вуглецевих нанотрубок у великих кількостях. Ця проблема поки виключає можливість великомасштабного застосування цього матеріалу. Тим не менш такі властивості нанотрубок, як надмініатюрні розміри, хороша електропровідність, високі емісійні характеристики, висока хімічна стабільність при існуючій пористості і здатність приєднувати до себе різні хімічні радикали, дозволяють сподіватися на ефективне застосування нанотрубок в таких областях, як вимірювальна техніка, електроніка та наноелектроніка , хімічна технологія та ін У разі успішного вирішення цих завдань ми станемо свідками ще одного прикладі ефективного впливу фундаментальних досліджень на науково технічний прогрес.

Список використаної літератури

  1. Схематичне зображення нанотрубки [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://ru.wikipedia.org/wiki/Файл:Nanotube_6_9-spheres.jpg, вільний.

  2. Схематичне зображення способу згортання графітової площини [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://ru.wikipedia.org/wiki/Файл:Nanotube_6_9-spheres.jpg, вільний.

  3. Ііджіма С. Спостереження багатошарових вуглецевих мікротрубочок / С. Ііждіма / / Nature. - 1991. - № 7. - С. 56 - 58.

  4. Оберлін А. Спостереження за граффітірованнимі волокнами під мікроскопом високої роздільної здатності / А. Оберлін, М. Ендо, Т. Кояма / / Carbon. - 1976 - № 14 - С. 133 - 135.

  5. Гібсон Дж. А. І. Перші нанотрубки / Дж. А. І. Гібсон / / Nature. -1992. - № 5 - С. 359 - 369.

  6. Радушкевіч Л. В. Про структуру вуглецю, що утворюється при термічному розкладанні окису вуглецю на залізному контакті / Л. В. Радушкевіч, В. М. Лук'янович / / ЖФХ. - 1952. - № 26 - С. 88 - 86.

  7. Косаківська З. Я. нановолокон вуглецева структура / З. Я. Косаківська, Л. А. Чернозатонська, Є. А. Федоров / / Листи до рис. - 1992. - № 56 - С. 26-28.

  8. Корнілов М. Ю. Потрібен трубчастий вуглець / М. Ю. Корнілов / / Хімія і життя. - 1985. - № 8. - 55-59.

  9. Нанотрубки і фулерени: навчальний посібник / Е.Г. Раков. - М.: Логос, 2006. - 376 с.

  10. Нові можливості для мікроелектроніки [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://news.mail.ru/society/2933557, вільний.

  11. Вуглецеві нанотрубки: будова, властивості, застосування / П.М. Дьячков. - М.: Біном, 2006. - 293 с.

  12. Спектр вуглецевої площини в першій зоні Брілюена [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://ru.wikipedia.org/wiki/Файл:Carbon_spectrum_1_brill.jpg

  13. Діраковскіе точки в спектрі графітової площини, продовження періодично за межі першої зони Брілюена [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://ru.wikipedia.org/wiki/Файл:Carbon_diracpoints.jpg, вільний.

  14. Екситон [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://ru.wikipedia.org/wiki/Экситон, вільний.

  15. Біексітон [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://ru.wikipedia.org/wiki/Биэкситон, вільний

  16. Харріс П. Вуглецеві нанотруб і родинні структури: нові матеріали XXI століття / П. Харріс. - СПб.: Техносфера, 2003. - 336 с.

  17. Нанотрубки б'ють рекорд надпровідності [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://experiment.edu.ru/news.asp?ob_no=12840, вільний.

  18. Перетворювачі енергії [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.portalnano.ru/read/prop/pro/materials/functional/4cosmos/preobr, вільний.

  19. Нанотехнології та наноматеріали для атомної енергетики [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://popnano.ru/analit/index.php?task=view&id=570, вільний.

  20. Воднева енергетика [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.portalnano.ru/read/prop/pro/materials/functional/4cosmos/energyh, вільний.

  21. Зовнішній вигляд сонячних батарей на основі сенсибілізованих фарб [Електронний ресурс]. - Режим доступу: torcuil.wordpress.com, вільний.

  22. Вуглецеві нанотрубки замінять платину в сонячних батареях [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.lenta.ru/news/2008/06/18/solarcell/, вільний.

  23. Вчені створили сонячні батареї на базі графена [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://nanodigest.ru/content/view/282/1/, вільний.

  24. Нанотехнологи побачили в крилі метелика прототип сонячної батареї [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://nanodigest.ru/content/view/344/1/, вільний.

  25. Нано-мережа: нове слово в гнучкій електроніці: гнучка електроніка не за горами [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://publichenko.ru/articles/folder-nano/list-42, вільний.

  26. Дорожня карта по світлодіодам [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://led22.ru/ledstat/nano/nano.html, вільний.

Посилання (links):
  • http://experiment.edu.ru/news.asp?ob_no=12840
  • http://www.portalnano.ru/read/prop/pro/materials/functional/4cosmos/preobr
  • http://popnano.ru/analit/index.php?task=view&id=570
  • http://www.portalnano.ru/read/prop/pro/materials/functional/4cosmos/energyh
  • http://www.lenta.ru/news/2008/06/18/solarcell/
  • http://nanodigest.ru/content/view/282/1/
  • http://nanodigest.ru/content/view/344/1/
  • http://publichenko.ru/articles/folder-nano/list-42
  • http://led22.ru/ledstat/nano/nano.html
  • Додати в блог або на сайт

    Цей текст може містити помилки.

    Фізика та енергетика | Реферат
    146.2кб. | скачати


    Схожі роботи:
    Магнітна flash-пам`ять на основі вуглецевих нанотрубок
    Перспективи використання водню в енергетиці
    Проблеми екології в енергетиці Україні
    Загартовує та відпускає вуглецевих сталей
    Реакції альдегідів і кетонів приєднання вуглецевих нуклеофілів
    Ізотерми адсорбції парів летких органічних речовин на пористих вуглецевих матеріалах
    Застосування норм іноземного сімейного права і обмеження його застосування
    Лазери і їх застосування
    Відсотки та їх застосування
    © Усі права захищені
    написати до нас