Углерода nanothread (также называемый алмаз nanothread ) является зр 3 -bonded , одномерным углерода кристаллического наноматериала . Тетраэдрические sp 3 -связи его углерода аналогичны связям алмаза . Нанонити составляют всего несколько атомов в поперечнике, что более чем в 20 000 раз тоньше человеческого волоса . Они состоят из жесткого и прочного углеродного ядра, окруженного атомами водорода. Углеродные нанотрубки , хотя и являются одномерными наноматериалами, напротив, имеют sp 2 -углеродные связи, как в графите.. Самая маленькая углеродная нанонитка имеет диаметр всего 0,2 нанометра, что намного меньше диаметра одностенной углеродной нанотрубки. [1]
Синтез
Нанонити синтезируются путем сжатия жидкого бензола до предельного давления 20 ГПа (примерно в 200000 раз больше давления воздуха у поверхности Земли ), а затем медленного сброса этого давления. [2] Реакция механохимического [3] синтеза может считаться формой органической химии твердого тела. Бензольные цепи образуют чрезвычайно тонкие плотные углеродные кольца, структурно похожие на алмазы. [4] Исследователи из Корнельского университета проследили пути от бензола к нанонитям, которые могут включать серию реакций органического [4 + 2] циклоприсоединения вдоль стопки молекул бензола с последующей реакцией ненасыщенных связей. [5] Недавно было сообщено о синтезе макроскопических монокристаллических массивов нанонитей размером в сотни микрон. [3] Порядок и отсутствие границ зерен в монокристаллах часто очень желательны, поскольку это облегчает как применение, так и определение характеристик. Напротив, углеродные нанотрубки образуют только тонкие кристаллические нити. Контроль скорости сжатия и / или декомпрессии, по-видимому, важен для синтеза поликристаллических и монокристаллических нанонитей. [2] [3] Медленное сжатие / декомпрессия может способствовать развитию низкоэнергетических реакций. [3] Если давление синтеза нанонитей можно снизить до 5-6 ГПа, что является давлением, используемым для синтеза промышленного алмаза , производство в больших масштабах со скоростью > 10 6 кг / год станет возможным. Недавний прогресс в использовании напряженных каркасных молекул, таких как кубан, в качестве прекурсора, успешно снизил давление синтеза до 12 ГПа. Расширение библиотеки прекурсоров до неароматических напряженных молекул открывает новые возможности для изучения масштабируемого производства углеродных нанонитей. [6]
Формирование кристаллов нанонитей, по-видимому, обусловлено одноосным напряжением (механическое напряжение в определенном единственном направлении), по которому нанонитки последовательно выравниваются. [3] Реакция образования кристаллов не является топохимической, [7] поскольку она включает в себя основную перестройку от моноклинного кристалла бензола с более низкой симметрией к кристаллу с гексагональной нанонитью более высокой симметрии . Топохимические реакции обычно требуют соизмеримости периодичности и межатомных расстояний между реагентом и продуктом. Расстояния между молекулами бензола с ван-дер-ваальсовыми разделениями между ними должны сокращаться на 40% или более, поскольку короткие прочные ковалентные углерод-углеродные связи между ними образуются во время реакции синтеза нанонитей. Такие большие изменения в геометрии обычно нарушают порядок кристаллов, но вместо этого его создает реакция нанонитей. Даже поликристаллический бензол реагирует с образованием макроскопических монокристаллических упаковок нанонитей в сотни микрон в поперечнике. [3] Топохимические реакции в твердом состоянии, такие как образование монокристаллических полидиацетиленов из диацетиленов, обычно требуют наличия монокристаллического реагента для образования монокристаллического продукта.
Толчком к образованию гексагонального кристалла, по-видимому, является набивка нитей круглого сечения. [3] Детали того, как можно превратиться из моноклинного кристалла бензола в кристалл с гексагональной нанонитью, еще полностью не изучены. Может помочь дальнейшее развитие теории влияния давления на реакции. [8]
Сообщалось об усилиях по органическому синтезу нанонитей из поливистана. [9]
История
В популярной культуре алмазные нити были впервые описаны Артуром Кларком в его научно-фантастическом романе «Райские фонтаны», действие которого происходит в 22 веке, написанном в 1979 году.
Впервые нанонити были исследованы теоретически в 2001 году исследователями из Пенсильванского государственного университета [12], а затем исследователями из Корнельского университета . [13] В 2014 году исследователи из Университета штата Пенсильвания создали первые sp 3 -углеродные нанонити в сотрудничестве с Национальной лабораторией Ок-Ридж и Научным институтом Карнеги . [2] До 2014 года, несмотря на столетние исследования, считалось, что бензол при сжатии производит только гидрогенизированный аморфный углерод. [14] По состоянию на 2015 год были созданы нити длиной не менее 90 нанометров (по сравнению с 0,5 метра для УНТ).
Состав
Поскольку «алмазные нанонити» являются sp 3- связанными и одномерными, они уникальны по матрице гибридизации (sp 2 / sp 3 ) и размерности (0D / 1D / 2D / 3D) для углеродных наноматериалов. [15]
Предполагая, что топологическая элементарная ячейка состоит из одного или двух бензольных колец с по крайней мере двумя связями, соединяющими каждую соседнюю пару колец, было перечислено 50 топологически различных нанонитей. 15 из них находятся в пределах 80 мэВ / атом углерода от наиболее стабильного члена. [11] Некоторые из наиболее часто обсуждаемых структур нанонитей неофициально известны как политвистан, трубка (3,0) и полимер I. Поливистан является хиральным. [11] [10] Трубку (3,0) можно рассматривать как самую тонкую нить, которую можно вырезать из структуры алмаза, состоящей из уложенных друг на друга циклогексановых колец. [12] Было предсказано, что полимер I образуется из бензола при высоком давлении. [13]
Хотя есть убедительные доказательства из двумерных дифракционных картин, дифракции электронов на просвет и твердотельного ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для структуры, состоящей из гексагонально упакованных кристаллов с нанонитками диаметром 6,5 Ангстрема с в значительной степени (75-80%) пр. 3- склеивание, [2] [3] атомная структура нанонитей все еще исследуется. Нанонити также наблюдались с помощью просвечивающей электронной микроскопии . [2] Отдельные нити упаковываются в гексагональные кристаллы, и наблюдаются линии слоев, указывающие на порядок по их длине. [16]
Нанонити также классифицируются по степени насыщения. [5] Полностью насыщенные нанонити 6 степени не имеют двойных связей . Между каждой парой молекул бензола образуются три связи. Нанонити степени 4 имеют двойную связь, остающуюся от бензола, и, таким образом, только две связи образуются между каждой парой молекул бензола. Степень 2 - осталось две двойные связи. Если не указано иное, термин «нанонитка» относится к структуре шестой степени.
ЯМР показал, что кристаллы нанонитей состоят из нитей как 6, так и 4 степени. [17] Более того, эксперименты по спиновой диффузии показывают, что участки нитей, которые полностью насыщены степенью 6, должны иметь длину не менее 2,5 нм, если не больше. ЯМР также показывает, что в кристаллах нанонитей нет второй углеводородной или углеродной фазы. Таким образом, весь углерод sp 2 находится либо в нанонитях степени 4, либо в небольших количествах ароматических линкерных молекул, либо в еще меньших количествах групп C = O. ЯМР предоставляет информацию о химической структуре, необходимую для совершенствования синтеза до чистых нанонитей 6 степени, которые прочнее, чем частично насыщенные. [18]
Нанонити из нитрида углерода
При медленном сжатии пиридина под давлением образуются кристаллы нанонитей C 5 H 5 N. [19] Они демонстрируют шестикратную дифракционную «сигнатуру» образования нанонитей. ЯМР, химический анализ и инфракрасная спектроскопия являются дополнительными доказательствами синтеза нанонитей из пиридина. Пиридиновые нанонити содержат значительное количество азота непосредственно в своей основе. Напротив, углеродные нанотрубки sp2 можно легировать только небольшим количеством азота. Возможен широкий спектр других функционализированных нанонитей [20], а также нанонити из полициклических молекул ароматических углеводородов. [21]
Наименьшие нанонити
Расширение возможностей проектирования и создания архитектуры нанонитей из неароматической, насыщенной молекулы стало недавним интересом для достижения полностью связанной sp3 структуры нанонитей. Предполагается, что гипотетические структуры нанонитей, построенные из мельчайших алмазоидов ( адамантана ), обладают более высокой механической прочностью, чем бензольные нанонити. [22] Первый экспериментальный синтез нового чисто sp3-связанного одномерного углеродного наноматериала осуществлен посредством эндогенной твердофазной полимеризации кубана . Предварительно расположенные кубановые мономеры в массивном кристалле подвергаются бирадикальной полимеризации под действием приложенного одноосного напряжения, подобно бензолу , с образованием монокристаллического углеродного наноматериала. Кубан -derived nanothread демонстрирует линейную алмазную структуру с subnanometre-диаметром 0,2 нм, который считается как самый маленький член в семье углерода nanothread; таким образом, они обещают сформировать самую жесткую одномерную систему из известных. [23]
Характеристики
Каждый тип нанонити имеет очень высокий модуль Юнга (жесткость). Значение для самого прочного типа нанонитки составляет около 900 ГПа по сравнению со сталью при 200 ГПа и алмазом при более 1200 ГПа. [24] По прочности углеродные нанонити могут соперничать с углеродными нанотрубками (УНТ) или превосходить их . Моделирование молекулярной динамики и теории функционала плотности показало жесткость порядка углеродных нанотрубок (примерно 850 ГПа) и удельную прочность примерно. 4 × 10 7 Н · м / кг. [25] [18]
Подобно тому, как графит расслаивается на листы и, в конечном итоге, на графен , кристаллы нанонитей расслаиваются на волокна в соответствии с их структурой, состоящей из жестких прямых нитей с постоянной длиной ~ 100 нм [25] , которые удерживаются вместе силами Ван-дер-Ваальса. Эти волокна обладают двойным лучепреломлением , как и следовало ожидать, исходя из их небольших размеров. [3] Напротив, большинство полимеров гораздо более гибкие и часто складываются в кристаллические ламели (см. Кристаллизация полимеров ), а не в кристаллы, которые легко расслаиваются.
Моделирование предполагает, что определенные нанонити могут быть ауксетическими с отрицательным коэффициентом Пуассона . [26] теплопроводность из nanothreads была смоделирована. [27] [28] [29] Моделирование показывает, что их ширина запрещенной зоны регулируется с напряжением в широком диапазоне. [30] Электропроводность полностью насыщенных нанонитей, обусловленная топологией, может быть намного выше, чем ожидалось. [31]
Возможные приложения
Нанонить можно рассматривать как «гибкий алмаз». Чрезвычайно высокая удельная прочность, предсказанная для них путем моделирования, привлекла внимание к таким приложениям, как космические лифты, и будет полезна в других приложениях, связанных с транспортным, аэрокосмическим и спортивным оборудованием. Они могут уникальным образом сочетать в себе чрезвычайную силу, гибкость и устойчивость. [25] [32] Химически замещенные нанонити могут способствовать передаче нагрузки между соседями посредством ковалентного связывания для передачи своей механической прочности окружающей матрице. [2] Моделирование также предполагает, что изгибы, связанные с преобразованиями Стоуна-Уэльса в нанонитях, могут способствовать передаче межфазной нагрузки на окружающую матрицу, что делает их полезными для высокопрочных композитов. [33] В отличие от углеродных нанотрубок, связи с внешней стороной нанонитей не должны разрушать их углеродное ядро, потому что только три из четырех тетраэдрических связей необходимы для его образования. «Дополнительная» связь, обычно образующаяся с водородом, может быть вместо этого связана с другой нанонитью, другой молекулой или атомом. [2] Таким образом, нанонити можно рассматривать как «гибриды», которые представляют собой как молекулы углеводородов, так и углеродные наноматериалы. Связи с углеродными нанотрубками требуют, чтобы их углерод изменился с почти плоской sp 2 -связи на тетраэдрическую sp 3 -связь, тем самым нарушив их трубчатую геометрию и, возможно, ослабив их. Нанонити могут быть менее подвержены потере прочности из-за дефектов, чем углеродные нанотрубки. [25] До сих пор предельная прочность, предсказанная для углеродных нанотрубок, в значительной степени не была реализована в практических приложениях из-за проблем с передачей нагрузки на окружающую среду и дефектов на различных масштабах длины от атомов и выше.
Возможно расслоение на отдельные нанонити, что облегчит дальнейшую функционализацию и сборку в функциональные материалы. [3] Теория указывает, что «заключенные в клетку насыщенные углеводороды, предлагающие несколько каналов σ-проводимости (например, нанонити), обеспечивают передачу, намного превышающую то, что можно было бы ожидать на основе традиционных законов суперпозиции, особенно если эти пути полностью состоят из четвертичных атомов углерода». [34]
Углеродная сердцевина нанонитей очень жесткая по сравнению с основой обычных полимеров. Таким образом, они должны иметь возможность точно ориентировать молекулярные функции, присоединенные по их длине (путем замещения водорода) относительно друг друга и гетероатомов или ненасыщенных связей в их основной цепи. Эти особенности могут позволить, например, биологические приложения [35] . Дефекты, функциональные группы и / или гетероатомы [20], включенные в основную цепь нанонитей или вне ее с контролируемой ориентацией и расстоянием между ними, могут обеспечить надежную, хорошо контролируемую флуоресценцию. Легирование и включение гетероатомов, таких как азот или бор, в основную цепь нанонитей может позволить улучшить проводящие или полупроводниковые свойства [18] нанонитей, которые позволяют использовать их в качестве фотокатализаторов, эмиттеров электронов [2] или, возможно, сверхпроводников.
Моделирование предполагает, что резонаторы с углеродными нанонитями демонстрируют низкое рассеивание и могут быть полезны в качестве химических датчиков, которые могут обнаруживать очень небольшие изменения массы. [36]
Хранилище энергии
Моделирование показывает, что некоторые пучки ахиральных нанонитей могут иметь удельную плотность энергии (при скручивании) выше, чем у литиевых батарей. [37]
Смотрите также
- Углеродная нанотрубка
- Нанотрубка из нитрида бора
- Buckypaper
- Углерод на основе карбида
- Углеродный наноконус
- Углеродные нановолокна
- Углеродные наночастицы
- Углеродные наноскроллы
- Химия углеродных нанотрубок
- Колоссальная карбоновая трубка
- Нитчатый углерод
- Бумага из оксида графена
- Список программ для моделирования наноструктур
- Молекулярное моделирование
- Наноцветок
- Алмазоид
- Графен
- Графан
- Ninithi (программное обеспечение для моделирования нанотрубок)
- Органический полупроводник
- Селективная химия однослойных нанотрубок
- Кремниевые нанотрубки
- Хронология углеродных нанотрубок
- Вантаблак , вещество производства 2014 г .; самое черное известное вещество
Внешние ссылки
- Забудьте о графене и углеродных нанотрубках, приготовьтесь к использованию алмазных нанонитей technologyreview.com
- Синтез углеродных нанонитей из бензола spie.org
- Жидкий бензол, сжатый для образования алмазных нанонитей Scientific American
- Библиография углеродных нанонитей
- Центр химии нанонитей
Рекомендации
- ^ Хуанг, Хау-Тынг; Чжу, Ли; Уорд, Мэтью Д.; Ван, Дао; Чен, Бо; Chaloux, Brian L .; Ван, Цяньцянь; Бисвас, Арани; Грей, Дженнифер Л .; Куэй, Брук; Коди, Джордж Д .; Эпштейн, Альберт; Креспи, Винсент Х .; Баддинг, Джон В .; Штробель, Тимоти А. (21 января 2020 г.). «Наноархитектура через напряженные молекулы: каркасы на основе кубана и мельчайшие углеродные нанонити». Журнал Американского химического общества . DOI : 10.1021 / jacs.9b12352 . ISSN 0002-7863 . PMID 31961671 .
- ^ a b c d e f g h Т. К. Фитцгиббонс и др., Углеродные нанонити на основе бензола , Nature Materials , 21 сентября 2014 г.
- ^ Б с д е е г ч я J K Ли, Сян; Бальдини, Мария; Ван, Дао; Чен, Бо; Сюй, Энь-ши; Вермилея, Брайан; Креспи, Винсент Х .; Хоффманн, Роальд; Молисон, Джейми Дж. (15 ноября 2017 г.). «Механохимический синтез монокристаллов углеродных нанонитей». Журнал Американского химического общества . 139 (45): 16343–16349. DOI : 10.1021 / jacs.7b09311 . ISSN 0002-7863 . PMID 29040804 .
- ^ Ученые могли случайно решить самую сложную часть строительства космических лифтов , Business Insider, 13 октября 2014 г., Аджай Радж
- ^ а б Чен, Бо; Хоффманн, Роальд; Эшкрофт, Северо-Запад; Баддинг, Джон; Сюй, Эньши; Креспи, Винсент (18 ноября 2015 г.). «Линейно полимеризованные массивы бензола как промежуточные звенья, отслеживающие пути к углеродным нанонитям». Журнал Американского химического общества . 137 (45): 14373–14386. DOI : 10.1021 / jacs.5b09053 . ISSN 0002-7863 . PMID 26488180 .
- ^ Хуанг, Хау-Тынг; Чжу, Ли; Уорд, Мэтью Д.; Ван, Дао; Чен, Бо; Chaloux, Brian L .; Ван, Цяньцянь; Бисвас, Арани; Грей, Дженнифер Л .; Куэй, Брук; Коди, Джордж Д .; Эпштейн, Альберт; Креспи, Винсент Х .; Баддинг, Джон В .; Штробель, Тимоти А. (21 января 2020 г.). «Наноархитектура через напряженные молекулы: каркасы на основе кубана и мельчайшие углеродные нанонити». Журнал Американского химического общества . DOI : 10.1021 / jacs.9b12352 . ISSN 0002-7863 . PMID 31961671 .
- ^ Лаухер, Джозеф В .; Фаулер, Фрэнк У .; Горофф, Нэнси С. ( 16 сентября 2008 г. ). «От монокристаллов к монокристаллам топохимическая полимеризация по дизайну». Счета химических исследований . 41 (9): 1215–1229. DOI : 10.1021 / ar8001427 . ISSN 0001-4842 . PMID 18712885 .
- ^ Чен, Бо; Хоффманн, Роальд; Камми, Роберто (2017-09-04). «Влияние давления на органические реакции в жидкостях - новая теоретическая перспектива» . Angewandte Chemie International Edition . 56 (37): 11126–11142. DOI : 10.1002 / anie.201705427 . ISSN 1521-3773 . PMID 28738450 .
- ^ Ольбрих, Мартин; Майер, Питер; Траунер, Дирк (2015-02-20). «Синтетические исследования наностержней политвистановых углеводородов». Журнал органической химии . 80 (4): 2042–2055. DOI : 10.1021 / jo502618g . ISSN 0022-3263 . PMID 25511971 .
- ^ а б Barua, Shiblee R .; Куанц, Хенрик; Ольбрих, Мартин; Schreiner, Peter R .; Траунер, Дирк; Аллен, Уэсли Д. (03.02.2014). «Политвистан». Химия - европейский журнал . 20 (6): 1638–1645. DOI : 10.1002 / chem.201303081 . ISSN 1521-3765 . PMID 24402729 .
- ^ а б в Сюй, Энь-ши; Lammert, Paul E .; Креспи, Винсент Х. (12 августа 2015 г.). «Систематический подсчет нанонитей sp3». Нано-буквы . 15 (8): 5124–5130. Bibcode : 2015NanoL..15.5124X . DOI : 10.1021 / acs.nanolett.5b01343 . ISSN 1530-6984 . PMID 26207926 .
- ^ а б Стойкович, Драган (2001). «Наименьшая нанотрубка: нарушение симметрии». Письма с физическим обзором . 87 (12): 125502. Bibcode : 2001PhRvL..87l5502S . DOI : 10.1103 / physrevlett.87.125502 . PMID 11580519 .
- ^ а б Вэнь Сяо-Донг; Хоффманн, Роальд; Эшкрофт, Северо-Запад (15.06.2011). «Бензол под высоким давлением: история превращения молекулярных кристаллов в насыщенные сети с возможной промежуточной металлической фазой». Журнал Американского химического общества . 133 (23): 9023–9035. DOI : 10.1021 / ja201786y . ISSN 0002-7863 . PMID 21524117 .
- ^ Чиабини, Лючия; Санторо, Марио; Горелли, Федерико А .; Бини, Роберто; Скеттино, Винченцо; Раугеи, Симона (2007). «Пусковая динамика аморфизации бензола высокого давления». Материалы природы . 6 (1): 39–43. Bibcode : 2007NatMa ... 6 ... 39C . DOI : 10.1038 / nmat1803 . ISSN 1476-4660 . PMID 17160003 .
- ^ Баддинг, Джон В .; Креспи, Винсент Х. (2015). «Синтез углеродных нанонитей из бензола» . Отдел новостей SPIE . DOI : 10.1117 / 2.1201501.005713 .
- ^ Джул, Стивен Дж .; Ван, Дао; Вермилея, Брайан; Ли, Сян; Креспи, Винсент Х .; Баддинг, Джон В .; Алем, Насим (2019-04-05). "Локальная структура и связывание углеродных нанонитей с помощью просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения" (PDF) . Журнал Американского химического общества . 141 (17): 6937–6945. DOI : 10.1021 / jacs.8b13405 . ISSN 0002-7863 . PMID 30951295 .
- ^ Дуан, Пу; Ли, Сян; Ван, Дао; Чен, Бо; Джул, Стивен Дж .; Кеплингер, Даниэль; Креспи, Винсент Х .; Баддинг, Джон В .; Шмидт-Рор, Клаус (29 мая 2018 г.). «Химическая структура углеродных нанонитей, анализируемая методом расширенного твердотельного ЯМР». Журнал Американского химического общества . 140 (24): 7658–7666. DOI : 10.1021 / jacs.8b03733 . ISSN 0002-7863 . PMID 29808673 .
- ^ а б в Деминго, PG; Мунис, АР (2018). «Электронные и механические свойства частично насыщенных углеродных нанонитей и нитрида углерода» . Журнал физической химии C . 123 (6): 3886–3891. DOI : 10.1021 / acs.jpcc.8b11329 .
- ^ Ли, Сян; Ван, Дао; Дуан, Пу; Бальдини, Мария; Хуанг, Хау-Тынг; Чен, Бо; Джул, Стивен Дж .; Кеплингер, Даниэль; Креспи, Винсент Х. (23.03.2018). «Кристаллы нанонитей из нитрида углерода, полученные из пиридина». Журнал Американского химического общества . 140 (15): 4969–4972. DOI : 10.1021 / jacs.7b13247 . ISSN 0002-7863 . PMID 29569919 .
- ^ а б Сильвейра, JFRV; Мунис, АР (2017). «Функционализированные алмазные нанонити из производных бензола». Физическая химия Химическая физика . 19 (10): 7132–7137. Bibcode : 2017PCCP ... 19.7132S . DOI : 10.1039 / c6cp08655a . ISSN 1463-9084 . PMID 28229141 .
- ^ Деминго, PG; Мунис, АР (2019). «Углеродные нанонити из молекул полициклических ароматических углеводородов». Углерод . 140 : 644–652. DOI : 10.1016 / j.carbon.2018.09.022 .
- ^ Marutheeswaran, S .; Джеммис, Элуватингал Д. (15 марта 2018 г.). «Углеродные нанонити на основе адамантана: высокая структурная стабильность и механическая прочность». Журнал физической химии C . 122 (14): 7945–7950. DOI : 10.1021 / acs.jpcc.7b12603 . ISSN 1932-7447 .
- ^ Хуанг, Хау-Тынг; Чжу, Ли; Уорд, Мэтью Д.; Ван, Дао; Чен, Бо; Chaloux, Brian L .; Ван, Цяньцянь; Бисвас, Арани; Грей, Дженнифер Л .; Куэй, Брук; Коди, Джордж Д .; Эпштейн, Альберт; Креспи, Винсент Х .; Баддинг, Джон В .; Штробель, Тимоти А. (10 февраля 2020 г.). «Наноархитектура через напряженные молекулы: каркасы на основе кубана и мельчайшие углеродные нанонити». Журнал Американского химического общества . DOI : 10.1021 / jacs.9b12352 . PMID 31961671 .
- ^ Карпинети, Альфредо (28 ноября 2015 г.). "Сверхпрочная алмазная нанонить заставляет людей мечтать о космическом лифте" . IFLScience . Проверено 29 ноября 2015 .
- ^ a b c d Роман, Р. Кван, К., и Крэнфорд, С. В., Механические свойства и чувствительность к дефектам алмазных нанонитей , Nano Letters , 18 февраля 2015 г., 15 (3), стр 1585–1590
- ^ Саха, Бисваджит; Pratik, Saied Md .; Датта, Аян (18.09.2017). «Сосуществование нормального и ауксетического поведения в термически и химически стабильной sp3-нанонити: поли [5] астеран». Химия - европейский журнал . 23 (52): 12917–12923. DOI : 10.1002 / chem.201702775 . ISSN 1521-3765 . PMID 28683158 .
- ^ Чжань, Хайфэй; Гу, Юаньтун (2017). Тепловой перенос в углеродных наноматериалах . С. 185–204. arXiv : 1803.06435 . DOI : 10.1016 / b978-0-32-346240-2.00007-8 . ISBN 9780323462402. S2CID 4946467 .
- ^ Чжань, Хайфэй; Чжан, Ганг; Чжан, Инъянь; Тан, VBC; Белл, Джон М .; Гу, Юаньтун (2016). «Теплопроводность нового аналога углеродных нанотрубок: алмазная нанонить» (PDF) . Углерод . 98 : 232–237. DOI : 10.1016 / j.carbon.2015.11.012 . S2CID 55959962 .
- ^ Чжу, Тайшань; Эртекин, Элиф (11.04.2016). «Обобщенная модель Дебая-Пайерлса / Аллена-Фельдмана для решеточной теплопроводности низкоразмерных и неупорядоченных материалов». Physical Review B . 93 (15): 155414. arXiv : 1602.02419 . Bibcode : 2016PhRvB..93o5414Z . DOI : 10.1103 / PhysRevB.93.155414 . S2CID 119287470 .
- ^ Ву, Вэйкан; Тай, Бо; Гуань, Шань; Yang, Shengyuan A .; Чжан, Ганг (2018-02-08). «Гибридные структуры и деформационно-перестраиваемые электронные свойства углеродных нанонитей». Журнал физической химии C . 122 (5): 3101–3106. arXiv : 1803.04694 . DOI : 10.1021 / acs.jpcc.7b11549 . ISSN 1932-7447 . S2CID 54707528 .
- ^ Грыньова, Ганна; Корминбёф, Клеманс ( 21 февраля 2019 г.). «Топологически обусловленная проводимость углеродных нанонитей на основе одной молекулы». Журнал писем по физической химии . 10 (4): 825–830. DOI : 10.1021 / acs.jpclett.8b03556 . ISSN 1948-7185 . PMID 30668127 .
- ^ Чжань, Хайфэй; Чжан, Ганг; Тан, Винсент, Британская Колумбия; Ченг, Юань; Белл, Джон М .; Чжан, Юн-Вэй; Гу Юаньтун (2016-05-26). «От хрупкости к пластичности: пластичность алмазной нанонити, зависящая от структуры». Наноразмер . 8 (21): 11177–11184. arXiv : 1511.01583 . Bibcode : 2016Nanos ... 811177Z . DOI : 10.1039 / c6nr02414a . ISSN 2040-3372 . PMID 27181833 . S2CID 18849867 .
- ^ Чжань, Хайфэй; Чжан, Ганг; Тан, Винсент, Британская Колумбия; Гу, Юаньтун (2017-03-17). «Лучшие характеристики алмазной нанонити для применения с нановолокном» . Nature Communications . 8 : 14863. arXiv : 1709.08326 . Bibcode : 2017NatCo ... 814863Z . DOI : 10.1038 / ncomms14863 . ISSN 2041-1723 . PMC 5357841 . PMID 28303887 .
- ^ Корминбёф, Клеманс; Грыньова, Ганна (22.01.2019). «Топологически обусловленная проводимость углеродных нанонитей на основе одной молекулы». Журнал писем по физической химии . 10 (4): 825–830. DOI : 10.1021 / acs.jpclett.8b03556 . ISSN 1948-7185 . PMID 30668127 .
- ^ Хун, Госон; Дяо, Шуо; Антарис, Александр Л .; Дай, Хунцзе (2015-10-14). «Углеродные наноматериалы для биологической визуализации и наномедицинской терапии». Химические обзоры . 115 (19): 10816–10906. DOI : 10.1021 / acs.chemrev.5b00008 . ISSN 0009-2665 . PMID 25997028 .
- ^ Дуань, Кэ; Ли, Ицзюнь; Ли, Ли; Ху, Юйцзинь; Ван, Сюэлинь (2018-05-03). «Резонаторы на основе алмазных нанонитей: сверхвысокая чувствительность и малое рассеяние». Наноразмер . 10 (17): 8058–8065. DOI : 10.1039 / C8NR00502H . ISSN 2040-3372 . PMID 29671436 .
- ^ Накопитель механической энергии высокой плотности с пучком углеродных нанонитей