சிலிக்கான் நானோகுழாய்
சிலிக்கன் நானோகுழாய்கள் (Silicon nanotubes) சிலிக்கான் அணுக்களிலிருந்து உருவாக்கப்பட்ட நானோதுகள்கள் ஆகும்.சிலிக்கான் நானோமின்கம்பிகள் அவற்றின் சிலிக்கான் கொண்டுள்ள பண்புகளிலிருந்து வேறுபட்ட, வழக்கத்திற்கு மாறான தனிச்சிறப்பு வாய்ந்த இயற்பண்புகளால் தொழில்நுட்ப பயன்பாடுகளில் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவையாக கருதப்படுகின்றன. [2] சிலிக்கான் நானோகுழாய்கள் பற்றிய முதல் ஆய்வறிக்கை 2000 ஆம் ஆண்டுவாக்கில் வெளியிடப்பட்டது.[3]
தொகுப்புமுறை தயாரிப்பு
[தொகு]சிலிக்கான் நானோகுழாய்கள் தயாரிப்பதற்கான முறைகளில் ஒன்று எந்த ஒரு வினைவேகமாற்றியையும் பயன்படுத்தாமல், ஒரு மின்வில்லைப் பயன்படுத்தும் வினைநிகழும் உலையின் மூலம் தயாரிக்கும் முறையாகும்.[4] தூய்மையை உறுதி செய்வதற்காக, வினை நிகழும் உலைக்கலனில் உட்புறத்தில் உள்ளவை வெளியேற்றப்பட்டு, அருமன் வாயுவான ஆர்கான் உடன் நிரப்பப்படுகிறது நடைமுறையில், நானோகுழாய்கள் உருவாக்கமானது வேதி ஆவிப் படிவு செயல்முறையினைச் சார்ந்துள்ளது.[5]ஒரு பொதுவான ஆய்வக அளவிலான முறையில் ஜெர்மானியம் அல்லது துத்தநாக ஆக்சைடு நானோமின்கம்பியை ஒரு வார்ப்புருவாகப் பயன்படுத்துகிறது. சிலேனிலிருந்து அல்லது சிலிக்கான்டெட்ராகுளோரைடு வாயுவிலிருந்து பெறப்பட்ட சிலிக்கானானது, நானோகம்பிகளின் மீது வீழ்படிவாகிறது.பின்னர் நடு பகுதியானது கரைந்து குழாய் வடிவிலான சிலிக்கான் நானோகுழாயாகிறது.[6]நானோமின்கம்பிகளின் வார்ப்புரு வளர்ச்சி, சிலிக்கான் படிவு மற்றும் நானோமின்கம்பிகளை செதுக்கல் ஆகியவற்றின் வளர்ச்சி, இதன் விளைவாக உருவாக்கப்படும் Si நானோகுழாய்களின் வடிவியல் அமைப்பு ஆகியவை இரண்டாம் முறையாக துல்லியமாக கட்டுப்படுத்தப்படும்; இருப்பினும், நானோகுழாய்களின் மிகச்சிறிய உள் விட்டமானது நானோமீட்டர்களின் பத்தின் மடங்ககளில் மட்டுமே வரையறுக்கப்படுகின்றன.[1]வழக்கமான ஆவி-திரவ-திட முறை வழக்கமான ஆவி-திரவ-திட வழி முறை (VLS) மற்றும் திட-திரவ-திட (SLS) வழிமுறைகள் ஒரு பரிமாண சிலிக்கான் நானோஅமைப்புகளை வளர்ப்பதற்கு உகந்த வழிமுறைகளாகும். இருப்பினும், இம்முறைகள் ஒரே ஒரு வகையான உலோகத்தை மட்டுமே வினைவேகமாற்றியாக பயன்படுத்துவதால், குழாய் வடிவ (உள்ளீடற்ற) சிலிக்கான் நானோஅமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கு பயன்படுத்த இயலாது. சமீபத்திய முயற்சியொன்றில், நிக்கல் – தங்கம் இரட்டைஅடுக்கு வினைவேகமாற்றியானது பகுதிப்பொருள்களாக உள்ள உலோக வினைவேகமாற்றிகளின் சீரற்ற வளர்ச்சியை தனக்குச் சாதகமாக மாற்றிக்கொள்வதற்காக பயன்படுத்தப்ப்பட்டது. இத்தகைய மாற்றம் செய்யப்பட்ட ஆவி-திரவ-திட (VLS) மற்றும் திட-திரவ-திட (SLS) வழிமுறைகள், ஒரு சில நானோமீட்டர்கள் கனம் கொண்ட பக்கச்சுவர்களைக் கொண்ட பலஅடுக்கு சிலிக்கான் நானோகுழாய்கள் வளர்க்கப்பட்டன. [7]
பயன்பாடுகள்
[தொகு]சிலிக்கான் நானோகுழாய்கள் மற்றும் சிலிக்கான் நானோமின்கம்பிகள் மின்னணுவியல் துறையில் மிகுந்த பயன்பாடு கொண்டவையாக உள்ளன. இவற்றின் அமைப்பானது ஐதரசன் மூலக்கூறுகளைத் தன் அமைப்புக்குள் பொருந்திப்போவதற்கான வாய்ப்பைக் கொண்டிருப்பதால், இது CO2 இல்லாத நிலக்கரியை ஒத்திருக்கிறது. இதிலிருந்து சிலிக்கான் நானோபொருட்கள் ஒரு உலோக எரிபொருளைப் போன்று தோற்றமளிக்கிறது.[8][9]ஐதரசனால் நிரப்பப்பட்ட சிலிக்கான் நானோகுழாயானது ஆற்றலை வெளியிடுகிறது. மேலும், இந்தச் செயல்முறையானது எஞ்சிய நீர், எத்தனால், சிலக்கான் மற்றும் மணல் போன்றவற்றை விட்டுச்செல்கிறது. இருப்பினும், ஐதரசன் உற்பத்திக்கென ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றல் தேவைப்படுவதால், இம்முறையானது ஆற்றலைத் தேக்கி வைப்பதற்காக முன்மொழியப்பட்ட முறையே அன்றி உருவாக்குவதற்கான முறையல்ல.
வெளி இணைப்புகள்
[தொகு]- Lyon Science Transfer – Université de Lyon, France பரணிடப்பட்டது 2011-02-11 at the வந்தவழி இயந்திரம்
- Thin Films of Silicon Nanoparticles Roll into Flexible Nanotubes, University of Illinois பரணிடப்பட்டது 2016-03-03 at the வந்தவழி இயந்திரம்
மேற்கோள்கள்
[தொகு]- ↑ 1.0 1.1 1.2 Huang, Xuezhen; Gonzalez-Rodriguez, Roberto; Rich, Ryan; Gryczynski, Zygmunt; Coffer, Jeffery L. (2013). "Fabrication and size dependent properties of porous silicon nanotube arrays". Chemical Communications 49 (51): 5760. doi:10.1039/C3CC41913D. பப்மெட்:23695426.
- ↑ Mu, C.; Zhao, Q.; Xu, D.; Zhuang, Q.; Shao, Y. (2007). "Silicon Nanotube Array/Gold Electrode for Direct Electrochemistry of Cytochrome c". Journal of Physical Chemistry B 111 (6): 1491. doi:10.1021/jp0657944.
- ↑ Kiricsi, Imre; Fudala, Ágnes; Kónya, Zoltán; Hernádi, Klára; Lentz, Patrick; Nagy, János B (2000). "The advantages of ozone treatment in the preparation of tubular silica structures". Applied Catalysis A: General 203: L1. doi:10.1016/S0926-860X(00)00563-9.
- ↑ De Crescenzi, M.; Castrucci, P.; Scarselli, M.; Diociaiuti, M.; Chaudhari, P. S.; Balasubramanian, C.; Bhave, T. M.; Bhoraskar, S. V. (2005). "Experimental imaging of silicon nanotubes". Applied Physics Letters 86 (23): 231901. doi:10.1063/1.1943497.
- ↑ Sha, J.; Niu, J.; Ma, X.; Xu, J.; Zhang, X.; Yang, Q.; Yang, D. (2002). "Silicon Nanotubes". Advanced Materials 14 (17): 1219. doi:10.1002/1521-4095(20020903)14:17<1219::AID-ADMA1219>3.0.CO;2-T.
- ↑ Moshit, Ishai; Patolsky, Fernando (2009). "Shape- and Dimension-Controlled Single-Crystalline Silicon and SiGe Nanotubes: Toward Nanofluidic FET Devices". Journal of the American Chemical Society 131 (10): 3679–3689. doi:10.1021/ja808483t.
- ↑ Taghinejad, Mohammad; Taghinejad, Hossein (2012). "A Nickel−Gold Bilayer Catalyst Engineering Technique for Self-Assembled Growth of Highly Ordered Silicon Nanotubes (SiNT)". Nano Letters 13 (3): 889–897. doi:10.1021/nl303558f.
- ↑ Zeng, Xiao Cheng; Tanaka, Hideki (May 10, 2004). "Scientists Model Silicon Nanotubes That Appear to Be Metal (AzO Nanotechnology)". AZoNano.
- ↑ Bardsley, Earl (April 2009). "The sand option: Energy from silicon" (PDF). Australian R&D Review.