From Nanotubes to Nanosheets: The New Horizon of Graphene Chemistry

Carbon nanotubes are cousins of graphite, diamond, and fullerene C-60. The chemistry of these tubular structures has been more or less established, since their discovery and more intensely over the past decade, mostly according to the existing knowledge of those other carbon allotropes. Among the chemistries being explored, those rendering the nanotubes soluble were of special interest, since they opened up a whole new playground to process these materials and to maximize their magic properties for applications.

Carbon nanotubes may be viewed as rolling up of single pieces of graphenes. To physicists, the tubular structure itself is interesting; moreover, the "opened" ones - the "nanostrips" - also become intriguing. So what are the nature of these carbon nanostrips? This does not need a talent of Einstein to answer. Carbon nanostrips, so to speak, are just pieces of graphene.

Since graphite (millions of layers of graphene) is a long-time acquaintance to us, the "re-discovery" of the material brings us new perspective to re-look into the chemistry of graphene: Can we make soluble carbon nanostrips/nanosheets/nanoplatets? What will the composites behave if we incorporate single graphene nanosheets? How do the sizes of nanosheets matter? What could be the applications which currently somewhat rely on the uncertain hype of carbon nanotubes?

Fortunately, for chemists, the graphite chemistry has more or less established, so does the carbon nanotube chemistry. The graphene chemistry is thus taking its initial warm-up, with publications addressing fundenmental chemistries/composite properties already emerged. In the following years, we shall witness enormous development in this exciting new field of nanoscience and science as a whole, just like we did on the carbon nanotube chemistry.

This personal blog will consist of notes of recent published literature and perspectives/thoughts of the development of graphene chemistry. Subjective scientific opinions of the blogger himself will be posed.

Thanks for reading.

IMAGE COURTESY: http://www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2005/SWpaper/index.html

Bonnes vibrations : nouveaux produits à l'échelle de l'atome à horizon

Découverte révolutionnaire permet l'échelle du nanomètre manipulation de l'effet piézoélectrique.

La génération d'un champ électrique par la compression et l'expansion des matières solides sont connues comme l'effet piézoélectrique, et il a une grande variété d'applications allant de tous les jours des éléments tels que les montres, les capteurs de mouvement et les systèmes de positionnement précis.Les chercheurs au département de chimie de l'Université McGill ont découvert maintenant comment contrôler cet effet dans les semi-conducteurs échelle du nanomètre, appelé "points quantiques," permettant le développement de nouveaux produits incroyablement petits.

Bien que le mot "quantum" est utilisé dans la langue de tous les jours pour signifie que quelque chose de très grande, cela signifie effectivement la plus petite quantité par lequel certaines quantités physiques peuvent changer. Un point de quantum a un diamètre de seulement 10 à 50 atomes ou inférieure à 10 nanomètres.Par comparaison, le diamètre de la double-hélice d'ADN est 2 nanomètres.Les chercheurs de McGill ont découvert un moyen de rendre les charges individuelles à résider sur la surface du point, qui produit un grand champ électrique dans le point.

Légende : Il s'agit d'un laser dans le laboratoire du Dr Kambhampati qui sert à briller la lumière sur les points quantiques. Crédit : Crédit: Département de chimie, de l'Université McGill. Les restrictions d'utilisation : aucun.

Ce champ électrique produit énormes forces piézoélectriques causant une expansion rapide et de grande et de contraction des points dans une trillionth de seconde.Plus important encore, l'équipe est capable de contrôler la taille de cette vibration. Points quantiques de cadmium séléniure peuvent être utilisés dans un large éventail d'applications technologiques. Énergie solaire est un domaine qui a été exploré, mais cette nouvelle découverte a ouvert la voie à d'autres applications de périphérique d'échelle du nanomètre pour ces points.Cette découverte offre un moyen de contrôler la vitesse et temps de nanoelectronic dispositifs de commutation et peut-être même développer des alimentations échelle du nanomètre, par laquelle une petite compression produirait une grande tension. «L'effet piézoélectrique a jamais été manipulée à cette échelle avant, donc l'éventail des applications possibles est très excitant,», a expliqué le Pooja Tyagi, un chercheur de doctorat dans le laboratoire de du professeur Patanjali Kambhampati.

"Par exemple, les vibrations d'un matériau peuvent être analysées pour calculer la pression du solvant qu'ils sont.Avec la poursuite du développement et de la recherche, peut-être nous pourrions mesurer la pression artérielle non-tissues en injectant les points, brille un laser sur eux et en analysant leurs vibrations permet de déterminer la pression.»Tyagi note que cadnium séléniure est un métal toxique, et donc un des obstacles à surmonter au regard de cet exemple particulier pourrait être trouver un matériel de remplacement.###

La recherche a été publiée dans les lettres Nano et reçu un financement de la Fondation canadienne pour l'innovation, les sciences naturelles et génie Conseil recherche du Canada et le Fonds Québécois de la recherche sur la nature et les technologies.

Pour plus d'informations : kambhampati-group.mcgill.ca

Contact : William Raillant-Clark william.raillant-clark@mcgill.ca 514-398-2189 Université McGill