För första gången, Lawrence Livermore National Laboratory forskare och medarbetare har fångat en film om hur stora populationer av kolnanorör växer och anpassar sig.

Förstå hur kolnanorör (CNT) bildas, växa och organisera sig själv för att bilda makroskala material är avgörande för applikationsorienterad design av nästa generations superkondensatorer, elektroniska sammankopplingar, separationsmembran och avancerade garner och tyger.

Ny forskning av LLNL-forskaren Eric Meshot och kollegor från Brookhaven National Laboratory (BNL) och Massachusetts Institute of Technology (MIT) har visat direkt visualisering av kollektiv kärnbildning och självorganisering av justerade kolnanorörsfilmer inuti ett miljötransmissionselektronmikroskop (ETEM) .

I ett par studier som rapporterats i de senaste numren av Materialkemi och ACS Nano , forskarna använde en toppmodern kilohertz-kamera i ett ETEM för aberrationskorrigering vid BNL för att fånga de i sig snabba processerna som styr tillväxten av dessa spännande nanostrukturer.

Bland andra upptäckta fenomen, forskarna är de första som ger ett direkt bevis på hur mekanisk konkurrens mellan angränsande kolnanorör samtidigt kan främja självjustering samtidigt som den frustrerar och begränsar tillväxten.

"Denna kunskap kan möjliggöra nya vägar mot att mildra självuppsägning och främja tillväxt av ultratäta och anpassade kolnanorörsmaterial, som direkt skulle påverka flera applikationsutrymmen, av vilka några förföljs här på laboratoriet, " sa Meshot.

Meshot har lett CNT -syntesutvecklingen vid LLNL för flera projekt, inklusive de som stöds av Laboratory Directed Research and Development (LDRD)-programmet och Defense Threat Reduction Agency (DTRA) som använder CNTs som flytande nanokanaler för applikationer som sträcker sig från enmolekyldetektion till makroskaliga membran för andningsbara och skyddande plagg.