Náttúrufræðingurinn - 1995, Síða 12

knattkol gætu haft mjög sérstæða raf- og/
eða ljósfræðilega eiginleika.
íbætt knattkol, þar sem skipt hefur verið
á einu eða fleiri kolefnisatómum í klasan-
um fyrir atóm annarra frumefna (6. mynd
b), hafa hingað til lítið verið rannsökuð.
Massarófsmælingar Guo og félaga (Guo
o.fl. 1991) á C59B, C58B2 og C57B3 sem
myndast við „brennslu" BN/grafítplötu
með leysipúlsgeisla bentu til þess að þau
væru íbætt knattkol. Líklegt er að mynda
megi fbætt knattkol með öðrum frum-
efnum, svo sem kísli (Si), germaníum (Ge)
eða fosfór (P).
■ KNATTKOLSPÍPUR OG
KNATTKOLSLAUKAR
Við athuganir á sótframleiðsluaðferð
Krátschmers og Huffmans uppgötvaði
Japaninn Iijima að kolefnisnálar geta
myndast við rafskautin (Iijima 1991).
Þegar hann athugaði nálarnar frekar kom í
ljós að þær voru samsettar úr þráðlaga
nanómetra breiðum kolpípum (nanó = 10 9
og I nm er einn milljarðasti hluti úr
metra). Nanókolpípurnar (carbon nano-
tubes) voru margar saman, hver inni í
annarri, allt frá tveimur og upp í sjötíu, en
fjarlægðin á milli þeirra var sú sama og á
milli grafítflata. Fekari mælingar sýndu að
nanókolpípurnar voru samsettar úr sex-
strendingum líkt og grafítflötur sem vafinn
hefur verið í pípu (7. mynd). Sexstrend-
ingarnir vefjast flestir í spíral sem fæst ef
jöðrum grafítflatar er hliðrað til áður en
þeim er skeytt saman. Mismunandi spíral-
ferlar fást svo eftir því hve hliðrunin er
mikil. Pípurnar lokast síðan með hálfkúl-
um líkt og hjá knatlkolum. Þessar kolpípur
eru því ekkert annað en ílöng risaknattkol
og því stundum kölluð ,fullerene tubes“
eða „buckytubes“.
Vonir standa til þess að hægt verði að
smíða lengri pípur og mynda þannig mjög
sterka kolþræði. Aðrir vænlegir mögu-
leikar eru sérstæðir rafeiginleikar nanó-
kolpípanna. Kennilegir útreikningar benda
til þess að pípurnar geti ýmist verið málm-
leiðandi eða hálfleiðandi, allt eftir því
hvert þvermál og spíralgerð pípanna er.
Loks má minnast á notkun nanópípanna
sem móta fyrir aðra nanóþræði, en hægt er
að opna pípurnar og fylla þær með
málmum eða málmoxíðum. Stærð kol-
7. mynd. Sexstrendingspípa örpípukols. Rauðu atómin sýna spíralferil sem samtengdir
sexhyrningarnir mynda. Litla myndin sýnir hvernig kolpípurnar eru hver inni í annarri.
122