碳納米泡沫，碳元素的同素異形體之一。碳納米泡沫呈蛛網狀，具有分形結構，有鐵磁性。1997年由澳大利亞國立大學的Andrei V. Rode及其合作者發現。
基本介紹
- 中文名：碳納米泡沫
- 定義：碳元素的同素異形體之一
- 形狀：蜘蛛網狀
- 特性：分形結構，有鐵磁性
- 發現時間：1997年
- 發現人：Andrei V. Rode
簡介,結構,製作方法,
簡介
碳納米泡沫呈蛛網狀，具有分形結構，有鐵磁性。泡沫由許多原子團簇構成，每個含有約4000個碳原子，直徑約6到9納米；其中很多原子團連在一起，形成了纖細的網。在碳納米泡沫中，有許多七邊形的結構。研究者認為，七邊形的結構造是它有很多未成對的電子的原因；泡沫也因此而具有了磁性，這是其他任何一種碳的同素異形體所沒有的特性。研究者還發現，在低於-183℃時，泡沫還具有永久磁性，但這種磁性在室溫下卻會慢慢消失。
結構
碳納米泡沫，碳元素的同素異形體之一，1997年由澳大利亞國立大學的Andrei V. Rode及其合作者發現。
碳納米泡沫呈蛛網狀，具有分形結構，有鐵磁性。泡沫由許多原子團簇構成，每個含有約4000個碳原子，直徑約6到9納米；其中很多原子團連在一起，形成了纖細的網。在碳納米泡沫中，有許多七邊形的結構。研究者認為，七邊形的結構造是它有很多未成對的電子的原因；泡沫也因此而具有了磁性，這是其他任何一種碳的同素異形體所沒有的特性。研究者還發現，在低於-183℃時，泡沫還具有永久磁性，但這種磁性在室溫下卻會慢慢消失。
泡沫由團簇構成，大概包含4000個原子，其中很多團簇連在一起形成纖細的網。這些團簇每個直徑大約6納米，似乎形成了石墨層，包含在七邊形內。與巴基球的情形正好相反，這種構型令石墨層有了負曲率，也就是雙曲鞍形。在巴基球中，五邊形取代了一些六邊形，從而形成了一個足球的形狀。 如此多的空洞彌散在整個網中，使得這種納米泡沫的密度僅有海平面上空氣密度的幾分之一，可與已知密度最低的固體，名為矽氣凝膠的多孔材料相提並論。這種泡沫和碳氣凝膠很相象，但只是它們密度的百分之一。從一開始，泡沫不同尋常的性質就很明顯。它緊緊地束縛著電荷並通過靜電力附著在產生腔里，以至於剝離下來都十分困難。這種特性意味著這種泡沫並不像碳氣凝膠那樣，它是電的不良導體。
碳納米泡沫的密度很低，與碳氣凝膠很相似，但密度是它的百分之一；它是目前世上最輕的物質之一，密度約為2mg每立方厘米，僅有海平面上空氣密度的幾分之一。
這種泡沫還是電的不良導體，可以積聚靜電而吸附在其他物質上；它的熱傳導性也很差。
製作方法
它的製備方法為，在充滿氬氣的容器中放入玻璃形狀的碳，用每秒一萬次的雷射脈衝轟擊，使其溫度驟升到大約1萬攝氏度並爆炸，在容器壁上即可獲得一層碳納米泡沫構成的薄膜。
由於納米泡沫具有的鐵磁性，將來有可能把它們的顆粒注射入人體，用來改善磁共振成像的清晰程度。它們也可能被套用到利用電子自旋或電子磁性的自旋器件中。
