Wyniki 1-10 spośród 30 dla zapytania: authorDesc:"ELŻBIETA CZERWOSZ"

Zastosowanie wysokorozdzielczego SEM do badań nanorurek węglowych DOI:


  Nanorurki jednowarstwowe SWNT (Single-walled NanoTubes) mają postać płaszczyzny grafenowej zwiniętej w walec o średnicy rzędu nanometra [1]. W zależności od ich budowy i stopnia skrętności wykazują różne właściwości elektryczne i dzięki temu są rozważane jako elementy różnych układów mikro- i nanoelektronicznych [2]. Znane są metody uzyskiwania takich nanorurek o długości rzędu centymetrów. Nanorurki wielościenne MWNT (Multi-walled NanoTubes) zbudowane są z wielu zwiniętych wokół siebie warstw grafenowych i ich budowa może być bardzo złożona, biorąc pod uwagę skrętność i zdefektowanie każdej pojedynczej płaszczyzny [3]. W Instytucie Tele- i Radiotechnicznym została opracowana metoda dwustopniowa prowadząca do wytworzenia warstw MWNT [4]. Metoda ta polega na złożeniu dwóch procesów PVD i CVD. W pierwszym stopniu w procesie PVD przez odparowanie z dwóch oddzielnych źródeł fullerenu i octanu niklu otrzymywana jest warstwa nanokompozytowa zawierająca nanokrystality Ni o różnej średnicy w zależności od parametrów procesu technologicznego. Rozłożenie nanokrystalitów Ni w matrycy węglowej zależy również od parametrów procesu technologicznego. W drugim stopniu w procesie CVD warstwy z pierwszego stopnia ulegają modyfikacji w warunkach podwyższonej temperatury i w obecności ksylenu oraz węglowodorów. W wyniku takiej modyfikacji powstaje warstwa nanorurek węglowych. W pracy przedstawiono zastosowania badań wysokorozdzielczego elektronowego mikroskopu skaningowego HR SEM (High Resolution Scanning Electron Microscopy) do określania takich właściwości nanorurek, otrzymanych w[...]

Nanomateriały węglowe

Czytaj za darmo! »

Nanotechnologia to nowa dziedzina nauki XXI wieku, pozwalająca panować nad materią w skali pojedynczych atomów i cząsteczek. Pierwszy raz termin ten został zastosowany przez Erica Drexlera w połowie lat 80. XX wieku [1], chociaż uznaje się, że twórcą nanotechnologii był Richard Feynman, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki, który w 1959 roku wykazywał, że działanie molekularne jest możl[...]

Nanomateriały węglowe

Czytaj za darmo! »

W ostatnich latach zainteresowanie metodami otrzymywania nanomateriałów oraz wyjątkowymi właściwościami tych materiałów rośnie w tempie ekspotencjalnym. Właściwości tych materiałów zależą od właściwości molekuł, atomów powierzchniowych i przypowierzchniowych. Np. obojętny chemicznie metal czy tlenek metalu może stać się aktywnym katalizatorem, jeśli zastosujemy go w postaci nanoziarnistej. [...]

Metoda elementów skończonych (MES) w zastosowaniu do nanokrystalicznych warstw węglowo-palladowych otrzymywanych metodą PVD

Czytaj za darmo! »

Nanostrukturalne warstwy charakteryzują się unikatowymi własnościami w porównaniu z konwencjonalnymi powłokami. Szczególnie dotyczy to odpowiednich właściwości mechanicznych, termicznych, powierzchniowych, optycznych lub aktywności chemicznej i biologicznej. Dynamiczny rozwój nowych technologii oraz miniaturyzacja powodują wzrost możliwości wytwarzania nowych nanomateriałów, co stwarza nowe możliwości ich zastosowania w różnego typu urządzeniach. Jednym z ciekawych materiałów są kompozytowe warstwy nanostrukturalne węglowo-palladowe.Warstwy takie mogą znaleźć szerokie zastosowanie, na przykład w detektorach służących do wykrywania wodoru i jego związków w stanie gazowym i ciekłym, przy składowaniu wodoru oraz w elementach sensorów biologicznych. Detektory służące do pomiaru s[...]

Metoda syntezy nanoporowatych materiałów węglowo-palladowych

Czytaj za darmo! »

W ostatnich latach nanomateriały są w obszarze zainteresowań wielu dziedzin nauki i techniki z powodu ich specyficznych właściwości fizykochemicznych, teksturalnych i powierzchniowych, które umożliwiają zastosowanie nanomateriałów np. w elektronice, ceramice, biotechnologii, nanotechnologii, medycynie, ochronie środowiska czy procesach oczyszczania. Definicja nanomateriałów obejmuje materiały, w których co najmniej jedna faza ma wymiar nanometryczny (10-9 m) [1]. Właściwości nanomateriałów mogą znacznie odbiegać od własciwości materiałów o tym samym składzie fazowym i chemicznym, ale zbudowanych z większych elementów strukturalnych. Różnica wynika ze znacznego rozwinięcia powierzchni, które wpływa na zwiększoną reaktywność chemiczną oraz rosnącego udziału efektów kwantowych, d[...]

Metoda pomiarów i analizy wyników badań emisji polowej z nanokompozytowych warstw Ni-C


  Materiały węglowe będące różnymi odmianami alotropowymi tego pierwiastka (w tym grafit, diament, fulleren i nanorurki węglowe) oraz mieszaniny tych materiałów są wykorzystywane jako zimne emitery elektronów (emitery polowe). W szczególności nanorurki węglowe, ze względu na stosunek średnicy ich końcówki do krzywizny nanorurki, wykazują silną i wydajną emisję polową. Stale jednak poszukuje się metod poprawienia parametrów tej emisji (np. stabilności, czasu życia katody, jednorodności emisji z powierzchni katody). Określeniu i badaniu niektórych parametrów emisji polowej służy metoda pomiaru charakterystyk I-U (prądowo-napięciowych) oraz teoria Fowlera- Nordheima (F-N) [1] pozwalającą na interpretację wyników tych pomiarów. Teoria ta opisuje np. z dużą dokładnością emisję polową z mikrostruktur krzemowych pokrytych np. nanodiamentową warstwą [2], ale nie zawsze wyjaśnia do końca obserwowane charakterystyki I-U dla emiterów z nanorurek węglowych oraz bardziej złożonych materiałów węglowych o charakterze nanokompozytu (np. złożonych z fullerenu, nanorurek węglowych i grafitu). Obserwuje się efekty, które nie znajdują wytłumaczenia w teorii F-N takie jak: gwałtowny i chwilowy wzrost natężenia prądu emisji, nieliniowość zależności ln(I/V2) jako funkcji 1/V oraz efekty związane z niedoskonałością emitera (niestabilność i szumy mierzonego natężenia prądu emisji). Dla dokładnego przeprowadzenia eksperymentu emisji elektronów konieczne jest posiadanie odpowiedniego stanowiska pomiarowego zapewniającego istnienie warunków koniecznych dla eksperymentu takich jak: wysoka próżnia, odpowiedni uchwyt katody i anody zapewniający wymóg przeprowadzenia eksperymentu w układzie diody (katoda-emiter, anoda) lub triody (układ z siatką) i zasilanie wysokonapięciowe um[...]

Badania zmian oporności warstw C-Pd zachodzących pod wpływem wodoru i metanu


  Wymogi współczesnego świata związane z bezpieczeństwem stosowania nowych źródeł energii, np. opartych na wodorze, doprowadziły do bardzo dużej aktywności zespołów badawczych w dziedzinie czujników wodorowych. Wodór jako gaz ma postać cząsteczki H2 i jest łatwopalny z dolną granicą wybuchowości ~4,0% w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym [1, 2]. Cząsteczka wodoru jest najmniejszą znaną cząsteczką i ma łatwość przenikania przez wiele materiałów. Dlatego też detekcja wodoru jest tak ważna. Inne gazy, takie jak węglowodory (np. metan), także znajdują zastosowanie w energetyce. Metan jest gazem wysokoenergetycznym, ale również łatwopalnym w mieszaninie z powietrzem. W ostatnich latach bardzo silne zainteresowanie wzbudza produkcja metanu w tzw. Microbial Fuell Cells (MFC ogniwa), gdzie do jego produkcji wykorzystuje się metabolizm różnych bakterii otrzymując przy okazji wodór [3, 4]. Czujnik, który spełniałby warunki jednoczesnego pomiaru wodoru i metanu, znajdzie zastosowanie np. w odniesieniu do produkcji energii przez ogniwa MFC. W tej pracy przedstawiamy wyniki badań nad właściwościami nowoopracowanego czujnika palladowo-węglowego spełniającego powyższe oczekiwania. Czujnik zbudowany jest z warstwy węglowo-palladowej (C-Pd), w której w matrycy węglowej o rozbudowanej powierzchni osadzone są nanoziarna palladu. W zależności od parametrów procesu technologicznego otrzymuje się warstwy o czułości i czasie odpowiedzi silnie zależących od topografii powierzchni, morfologii i składu warstw C-Pd. Część doświadczalna Nanostrukturalne warstwy węglowo-p[...]

Zastosowanie metody nanoindentacji do badań właściwości mechanicznych nanomateriałów DOI:


  Rozwój nanotechnologii powoduje wzrost zainteresowania nowego typu nanomateriałami, których cechy są odmienne od cech materiałów wyjściowych. Właściwości mechaniczne nanomateriałów mogą różnić się od odpowiadającym im makroskopowym postaciom materiałów. Nowoczesne techniki badawcze o wysokiej rozdzielczości umożliwiają badanie materiałów w skali nanoskopowej. Jedną z tych metod jest mikroskopia sił atomowych wykorzystywana do badań nanotrybologicznych. Nanoindentacja jest to zespół metod badań twardości stosowanych do małych objętości materiału. Metoda ta została wynaleziona w 1970 r. przez Olivera i Pharra [1]. Badanie metodą nanoindentacji umożliwia badanie właściwości nanomechanicznych materiałów np. w postaci cienkich warstw oraz wyznaczenie wartości ich nanotwardości i zredukowanego modułu sprężystości [1-3]. Metoda ta może być stosowana nawet do warstw o grubości kilku nanometrów. Badania nanotwardości i ich interpretacja Twardość nanomateriału możemy zdefiniować jako miarę oporu materiału w czasie wprowadzania prostopadle do jego powierzchni wgłębnika, o zdefiniowanej geometrii i zdefiniowanych właściwościach materiałowych. Wielkość ta nie jest stałą fizyczną, lecz zależy od wytrzymałości jak i plastyczności materiału, od metody pomiaru, rodzaju wgłębnika oraz cyklu wprowadzania wgłębnika. Im głębiej w materiał zanurza się wgłębnik, tym materiał jest bardziej miękki i odznacza się niższą granicą plastyczności. Większość pomiarów twardości odbywa się z użyciem wgłębnika w kształcie kulki wykonanej z węglika wolframu lub ze stali hartowanej, diamentowego stożka lub diamentowej piramidy. Pomiary wykonywane są w sposób statyczny lub dynamiczny. W przypadku nanotwardości maksymalna wartość zastosowanego obciążenia wynosi 10-3 N [1]. W przypadku materiałów idealnie sprężystych po odciążeniu materiał wraca do stanu początkowego, nie rejestruje się odkształceń powierzchni, zaś w przypadku materiałów idealnie plastycznych od[...]

Topografia i morfologia nanorurek węglowych otrzymywanych metodą dwustopniową PVD/CVD DOI:10.15199/13.2015.11.4


  Dzięki swoim unikalnym właściwościom nanorurki węglowe są przedmiotem intensywnych badań wielu grup badawczych z różnych dziedzin nauki i techniki. Charakteryzuje je sprężystość i elastyczność, duże przewodnictwo cieplne, odporność chemiczna, ogromna wytrzymałość mechaniczna - moduł Young’a wynosi ~1TPa, co czyni z nich jednym z najmocniejszych materiałów [1]. Najciekawsze są jednak właściwości elektryczne, które zmieniają się w zależności od średnicy i chiralności (skrętności) - mogą wykazywać przewodnictwo elektryczne metaliczne lub półprzewodnikowe. Najbardziej interesującym z punktu widzenia praktycznego zastosowania nanorurek jest wykazywane przez nie zjawisko zimnej emisji polowej [2-5]. Zalety wynikające z właściwości mechanicznych i fizyko-chemicznych w połączeniu z kształtem nanorurek sprawiają, że obiekty te są bardzo obiecującym materiałem na emitery polowe, już praktycznie stosowanym. Pojedyncze nanorurki wykorzystywane są jako źródła elektronów między innymi w skaningowych mikroskopach elektronowych, natomiast warstwy nanorurek są idealne jako katody w urządzeniach próżniowych, elektronicznych czy optoelektronicznych takich jak: lampy elektronowe (fluorescencyjne, mikrofalowe, rentgenowskie), wyświetlacze FED (field emission display), urządzenia litograficzne wykorzystujące wiązkę elektronową [6-12]. Ze względu na możliwość uzyskania wysokiej emisji elektronowej z nanorurek w niskich polach elektrycznych (w porównaniu do tradycyjnych emiterów polowych) dąży się do wprowadzenia na szeroką skale przemysłową urządzeń bazujących na emiterach zbudowanych z nanorurek węglowych. Zanim jednak zagoszczą na dobre w naszym życiu codziennym należy zoptymalizować zarówno warunki otrzymywania warstw nanorurek jak i sam mechanizm zjawiska emisji elektronowej z tychże warstw pod kątem wydajności i stabilności emisji. Najefektywniejszą metodą wytwarzania warstw nanorureksą procesy CVD (chemical vapour deposition) i ich m[...]

Wybrane właściwości lamp z nanostrukturalną zimną katodą kompozytową emitującą elektrony

Czytaj za darmo! »

Źródła światła, w konstrukcji, których zastosowano zimne katody elektronów mają szerokie zastosowanie w elektronice. Lampy te wykorzystywane są między innymi jako źródła światła białego w skanerach optycznych, wskaźnikach cyfrowych, panelach. W pracy dyskutowane są możliwości zastosowania nanostrukturalnych warstw węglowych jako warstwy aktywnej w katodzie zimnych elektronów. Przedstawione zosta[...]

 Strona 1  Następna strona »