碳纳米泡沫

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碳纳米泡沫元素的同素异形体之一,1997年由澳大利亚国立大学的Andrei V. Rode及其合作者发现[1]

碳纳米泡沫呈蛛网状,具有分形结构,有铁磁性。泡沫由许多原子团簇构成,每个含有约4000个碳原子,直径约6到9纳米;其中很多原子团连在一起,形成了纤细的网。在碳纳米泡沫中,有许多七边形的结构。研究者认为,七边形的结构造是它有很多未成对的电子的原因;泡沫也因此而具有了磁性,这是其他任何一种碳的同素异形体所没有的特性。研究者还发现,在低于-183℃时,泡沫还具有永久磁性,但這種磁性在室溫下卻會慢慢消失。

碳纳米泡沫的密度很低,与碳气凝胶很相似,但密度是它的百分之一;它是目前世上最轻的物质之一,密度约为2mg每立方公分[來源請求],仅是海平面上空气密度的几倍。

这种泡沫还是的不良导体,可以积聚静电而吸附在其他物质上;它的热传导性也很差。

它的制备方法为,在充满气的容器中放入玻璃形状的碳,用每秒一万次的激光脉冲轰击,使其温度骤升到大约1万摄氏度并爆炸,在容器壁上即可获得一层碳纳米泡沫构成的薄膜。

由于纳米泡沫具有的铁磁性,将来有可能把它们的颗粒注射入人体,用来改善磁共振成像的清晰程度。它们也可能被应用到利用电子自旋或电子磁性的自旋器件中。

参考文献[编辑]

  1. ^ Rode, Andrei V.; et al.. Structural analysis of a carbon foam formed by high pulse-rate laser ablation. Applied Physics A: Materials Science & Processing. 1999, 69 (7): S755–S758. doi:10.1007/s003390051522. 

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