Hiệu ứng đô-mi-nô trong các ống nano các bon
Các ống nano được tạo thành từ các nguyên tử các bon sắp xếp theo kiểu tổ ong được biết đến là một dạng cấu trúc siêu bền nhưng nhà nghiên cứu vật lý Tienchong Chang (Đại học Thượng Hải) lại cho rằng khi bị bóp chặt ở một đầu sẽ có hiện tượng phá vỡ cấu trúc ống dọc theo chiều dài. Khi một ống nano đơn lớp có đường kính lớn hơn 3,5 nanô mét (nm) bị phá vỡ , các phần kế tiếp của ống cũng sẽ bị "vỡ" do hiệu ứng đô-mi-nô lan truyền theo chiều dài ống. Ngoài lực hấp dẫn, dòng điện cũng góp phần vào sự lan truyền của hiệu ứng này. Lực van der Waals đóng vai trò điều khiển sự lan truyền với tốc độ ước tính là 1km/giây. Các phân tử của ống có thể tăng gia tốc và thậm chí bị đẩy ra ngoài. Nếu đúng như vậy, các ống nano có khả năng cung cấp năng lượng. Hướng nghiên cứu chế tạo các hệ thống cơ điện tử nano dựa trên hiệu ứng đô-mi-nô có thể bắt được bắt đầu từ đây.
Abstract[sửa]
We demonstrate by molecular dynamics simulations that the domino process can be developed in single-walled carbon nanotubes (SWCNTs). Once a section of a SWCNT with an appropriate diameter (>3.5 nm) is collapsed, the successive collapse of the neighboring portions can generate a domino wave along the longitudinal direction of the tube. The wave is driven by van der Waals potential energy and its natural speed can be up to 1 km/s. Molecules inside the SWCNT can be accelerated by the domino wave and finally shot out. The finding shows for the first time that a SWCNT can be an energy supplier, which provides opportunities for designing new concept (domino-driven) nanoelectromechanical system devices.
Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Physical Review Letters 101, 175501 (2008)[1]
Nguyễn Bá Tiếp
