Carbon nanobud
ನ್ಯಾನೊತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಬುಡ್ ಎಂಬುದು ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳು ಮತ್ತು ಗೋಳಾಕಾರದ ಫುಲೆರೀನ್ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಒಂದು ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು, ಎರಡೂ ಇಂಗಾಲದ ಅಲೋಟ್ರೋಪ್ಗಳು, ಟ್ಯೂಬ್ಗಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ "ಮೊಗ್ಗುಗಳನ್ನು" ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. 2006ರಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಬಡ್ಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಯಿತು. ಈ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ, ಫುಲೆರೀನ್ಗಳು ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ನ ಹೊರಗಿನ ಬದಿಗೋಡೆಗಳಿಗೆ ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಬಂಧಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ನ್ಯಾನೊಬಡ್ಗಳು ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳು ಮತ್ತು ಫುಲೆರೀನ್ಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ನ್ಯಾನೊ ಮೊಗ್ಗುಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯು ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಫಿನ್ನಿಷ್ ಕಂಪನಿಯಾದ ಕೆನಟು ಓಯ್, ನ್ಯಾನೊಬಡ್ಗಳು, ಅದರ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಬೌದ್ಧಿಕ ಆಸ್ತಿ ಹಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಬಡ್ಗಳು (ಸಿ. ಎನ್. ಬಿ. ಗಳು) ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳ ಕೆಲವು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಒಂದು ಆಯಾಮದ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ, ನಮ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ, ಜೊತೆಗೆ ಫುಲೆರೀನ್ಗಳ ಕೆಲವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಸೈಕ್ಲೋಅಡ್ಡಿಷನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಇತರ ಅಣುಗಳಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ರಚಿಸಬಹುದು. ಏಕ-ಗೋಡೆಯ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳಿಗಿಂತ (ಎಸ್. ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಸಿ. ಎನ್. ಟಿಗಳು) ಸಿ. ಎನ್. ಬಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಸಿ. ಎನ್. ಬಿ. ಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಫುಲರೀನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳಿಗಿಂತ (ಸಿ. ಎನ್. ಟಿ. ಗಳು) ಭಿನ್ನವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಿ. ಎನ್. ಬಿ. ಗಳು ಎಸ್. ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಸಿ. ಎನ್. ಟಿ. ಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮಿತಿಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ನ ಗೋಡೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ಫುಲೆರೀನ್ಗಳ ನಡುವಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಗಳು ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ನಡುವೆ ಚಾರ್ಜ್ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಸಿಎನ್ಬಿಗಳಲ್ಲಿ ಫುಲೆರೀನ್ಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಸಣ್ಣ ಬಂಡಲ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳಿಗೆ ಸಿ. ಎನ್. ಬಿ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಭ್ಯತೆ, π-ಸಂಯೋಜಿತ ರಚನೆಯ ಉಪಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪೈರಿಮಿಡೈಸೇಶನ್ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ 5-ಪರಮಾಣು ಉಂಗುರಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದಾಗಿ ಸಿ. ಎನ್. ಬಿಗಳು ಸೈಕ್ಲೋಅಡ್ಡಿಷನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ತೊಡಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಣುಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ರಚನೆಯ ಶಕ್ತಿಯು ಸಿ. ಎನ್. ಬಿಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯು ಎಂಡೋಥರ್ಮಿಕ್ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಅದು ರಚಿಸಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿಲ್ಲ. ಏಕ-ಗೋಡೆಯ ಸಿ. ಎನ್. ಟಿ ಲೋಹದ ತಳವಾಗಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ಅರೆವಾಹಕ ತಳವಾಗಿದೆಯೇ ಎಂಬುದನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ ಎಲ್ಲಾ ಸಿ. ಎನ್. ಬಿಗಳು ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ನಡೆಸಬಲ್ಲವು. ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಬಡ್ಗಳ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿಲ್ಲ. ಇದು ಫುಲೆರೀನ್ ಗುಂಪಿನ ಗಾತ್ರದ ಮೂಲಕ ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಎಸ್. ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಸಿ. ಎನ್. ಟಿ. ಯ ಆರ್ಮ್ಚೇರ್ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಲಾದ ಸಿ60 ನ ಲಗತ್ತನ್ನು ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಇದನ್ನು ಅರೆವಾಹಕ ಎಸ್. ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಸಿ. ಎನ್. ಟಿ. ಗೆ ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರಕ್ಕೆ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಬಹುದು, ಇದು ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಿಎನ್ಬಿಗಳ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು ಎಸ್. ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಸಿ. ಎನ್. ಟಿ. ಯ ಸೈಡ್ವಾಲ್ಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಸಿ60ಯ ಕಾರ್ಬನ್ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕವೂ ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು. ಆಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸಿ. ಎನ್. ಬಿಗಳ ಎರಡು ರಚನೆಗಳು ತಮ್ಮ ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಫೆರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎರಡು ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯವಲ್ಲದವು. ಸಿಎನ್ಟಿಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಲಗತ್ತಿಸಲಾದ ಸಿ60 ಅಣುವು ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳ ನಡುವೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಜಾಗವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ-ಮತ್ತು ಸಿಎನ್ಟಿಗಳ ಬಿಗಿಯಾದ ಕಟ್ಟುಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ಏಕ-ಗೋಡೆಯ ಸಿಎನ್ಟಿಎಸ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಸಂಯುಕ್ತ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಜಾರಿಬೀಳುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಬಡ್ಗಳನ್ನು ಆಣ್ವಿಕ ಬೆಂಬಲವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ರಚನಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸಿ. ಎನ್. ಬಿಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಸೈಕ್ಲೋಅಡ್ಡಿಷನ್ನಲ್ಲಿ ಬೇರ್ಪಡುವ ಇಂಗಾಲದ ಬಂಧದ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಫುಲೆರೀನ್ ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಸೈಕ್ಲೋಅಡ್ಡಿಷನ್ನೊಂದಿಗೆ ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಬಂಧದಿಂದಾಗಿ ಫುಲೆರೀನ್ ಸಿ60 ಅಣುವಿನ ಬಳಿ ಇರುವ ಎಸ್. ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಸಿ. ಎನ್. ಟಿ. ಯ ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಮೂಲ ಗೋಡೆಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಹೊರಕ್ಕೆ ಎಳೆಯಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ; ಜೊತೆಗೆ, ಅವುಗಳ ಬಂಧವನ್ನು ಎಸ್. ಪಿ. 2 ನಿಂದ ಎಸ್. ಪಿ. 3 ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗಿದೆ. ರಾಮನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯನ್ನು ಬಳಸುವ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಸಿಎನ್ಟಿಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಸಿಎನ್ಬಿ ಮಾದರಿಯು ಬಲವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಮಾರ್ಪಾಡನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿ. ಎನ್. ಬಿ. ಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೇರ್ಪಡೆಯ ಸೃಷ್ಟಿಯ ನಂತರ ಇಂಗಾಲದ ಎಸ್. ಪಿ. 3 ಸಂಕರೀಕರಣವು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಏಕ ಗೋಡೆಯ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳು ನೀರಿನ ಆವಿ ಅಥವಾ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಫುಲೆರೀನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಬಹುದು. ಇದು ಮರದ ಕೊಂಬೆಯ ಮೇಲೆ ಮೊಗ್ಗುಗಳನ್ನು ಹೋಲುವ ಕೋವೆಲೆಂಟ್ಲಿ ಲಿಂಕ್ಡ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು "ನ್ಯಾನೊಬುಡ್" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊ ಮೊಗ್ಗುಗಳು 45 ಪಿಪಿಎಂ ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ನೀರಿನ ಆವಿಯಲ್ಲಿ ಹೇರಳವಾಗಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, 365ppm ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ನ್ಯಾನೊಬುಡ್ ಬದಲಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ವೇಗವರ್ಧಕ ಕಣಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊಬುಡ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಸ್ ವೀಡಿಯೊ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಲೇಖನಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ