dronline.gif (820 bytes)

kanttop.gif (806 bytes)
dims.GIF (35 bytes) usyn.gif (44 bytes)
roedbold.gif (89 bytes)Links
roedbold.gif (89 bytes)Arkiv
roedbold.gif (89 bytes)Debat
roedbold.gif (89 bytes)Redaktion
roedbold.gif (89 bytes)HardDisken
dims.GIF (35 bytes)
kantbund.gif (171 bytes)
smalarti.gif (8615 bytes) smalban2.gif (2347 bytes)

nanofors.jpg (3912 bytes)Forskning i Nanorør

Vi er stadig i den helt spæde start i udforskningen af nanorør, og før der bliver udsigt til anvendelse af dem i stor skala, er der en del problemer der først skal løses. I øjeblikket produceres der på verdensplan nogle få hundrede gram nanorør om ugen til priser langt højere end guld.

På universitetet i Montpellier i Sydfrankrig er Patrick Bernier og hans gruppe i øjeblikket Europas største producent af nanorør, hvilket ikke siger ret meget.

roerproe.jpg (2696 bytes)Fremstillingen foregår i en lille kulbuereaktor hvor rent kulstof bliver forstøvet ved høje temperaturer, omkring 3000 grader. Det forstøvede kulstof indeholder nanorør, men ikke ret mange.

"Her er der en opløsning af nanorørene i vand," siger Patrick Bernier. "Det kan være et problem at opnå en ren opløsning, og til det bruger vi et filtersystem, hvor vi hælder opløsningen ned her og ved hjælp af en pumpe passerer den igennem et filter, der filtrere urenheder fra og det giver os en opløsning af rene nanorør, der indeholder 1-2 gram rent kulstof nanorør."

Fra solvarme til nanorør

For at kunne producere nanorør i stor skala kræver det meget energi. Derfor kontaktede Patrick Bernier verdens største solreaktor i Odeillo højt oppe i Pyrenæerne, og bad folkene her om at udvikle en reaktor der kan producere langt mere.

solspejl.jpg (4095 bytes)Her snakker man om snart at kunne producere i kilo, med ren solenergi. Det store spejl kan samle solens stråler i et fokuspunkt på 10 centimeter i diameter, og det udvikler på en solrig time hvad der svarer til 1 megawatt energi. Gabriel Olalde og hans gruppe har færdigudviklet reaktoren i princippet.

Reaktoren består af et koøjevindue som lader solen trænge igennem og et kammer på 60-70 liter, hvor man kan kontrollere trykket og atmosfærens kemiske sammensætning. Det er i den centrale del, at man vil tilpasse produktionssystemet til specielle materialer, dvs. nanorør. Systemet er her. En skive grafit omkranset af et kredsløb, isoleret af kulfiber og termisk beskyttet af et lag vandkølet metal.

Skiven bliver over 3000-3200 grader C varm for at få grafitten til at fordampe, og disse grafitdampe bliver suget bagud og samlet i et filter. Og det er i dette filter, at man opsamler kulstofmaterialerne, enten fullerener eller nanorør.

I løbet af de næste måneder vil reaktoren blive benyttet til i stor målestok, at producere fullerener og nanorør ved hjælp af solstråler.

Når nanorørene kommer fra reaktoren ligger de i uordentlige klumper, som spaghetti. De er langtfra ens, de er ikke lige lange, eller lige tykke, de kan være snoede og de kan ligge med mange rør inde i hinanden. For at kunne producere nanorør i store mængder er det nødvendigt at lave dem mere ensartede. Derfor arbejder Patrick Bernier på at forstå hvordan nanorørene bliver til.

Det gælder om at definere de forskellige mekaniske karakteristika, der ligger bag nanorørenes stigning. Der er en model, som Smalley er fremkommet med, som kaldes scooter mekanismen, hvor et nikkelatom, som er den anvendte katalysator, cirkulerer på molekylet for at forhindre, at det lukker sig, og det forklarer den lange procestid.

Men i virkeligheden er det en proces, der kun kan foregå i løbet af de første nanosekunder af stigningsprocessen. Der er andre processer, som vil bryde ind, men dem kender man ikke i dag.

Det menes at molekylerne presser på udgangspunktet fra en samling af nikkel, der får kraft fra kulstof og i løbet af stigningen skyder den ligesom et træ, som har sine rødder i nikkelsamlingen og som vokser derfra.

tubewir2.jpg (13755 bytes)Nanorør i Danmark

På H.C. Ørstedlaboratoriet i København arbejdes der også med nanorør. Men kun med et nanorør ad gangen. I laboratoriet er det nemlig lykkedes forskeren David Cobden og Phd. studerende Jesper Nygaard at sende en strøm igennem et enkelt nanorør. Eller strøm er vel så meget sagt, for nanorørene er så forsvindende små at det faktisk er muligt at lede en enkelt elektron igennem ad gangen, og den kan fortælle dem en hel masse om grundliggende elektriske fænomener.

gulddraa.jpg (2460 bytes)En lille dråbe nanorørsopløsning lægges på en siliciumchip med guldelektroder, og når den er tørret ind kan atommikroskopet afsløre om det er lykkedes at få et nanorår til at lægge sig som en bro mellem to elektroder. Efter mange måneders arbejde med at få opstillet og indstillet de nødvendige apparater lykkedes det for David Cobden og Jesper Nygaard at få et enkelt nanorør til at lægge sig som det skulle, og de kunne endelig komme i gang med at sende elektroner igennem deres nanorør.

Men når man er nede på atomart niveau og måler på en enkelt elektron, inde i et enkelt molekyle, åbner der sig en ny verden, kvantemekanikkens verden hvor den traditionelle fysiks love ikke gælder længere. Når vi nærmer os kvantemekanikken er alle partikler både bølger og partikler. Vi kan måle som musikinstrument stående bølger i grundlæggende kvantemekanik.

.

bund01.gif (1574 bytes) bund02.gif (1366 bytes) bund03.gif (2262 bytes) bund04.gif (1776 bytes) bund05.gif (625 bytes)