Як зберегти чистоту під час виробництва карбонових нанотрубок
Якщо ви коли-небудь працювали у чистій кімнаті класу 100, ви знаєте, як це робиться. Одна-єдина частинка пилу може зробити всю партію карбонових нанотрубок безкарною. Це дуже дратує.
Проблема часто полягає у нагрівальних елементах. Більшість з них є проблемними – вони сохнуть, відшаровуються чи починають виділяти гази саме тоді, коли потрібна їхня стабільність. Ми вирішили цю проблему, використовуючи інфрачервоні лампи з кварцем високої чистоти. Жодного сміття, жодних частинок – лише чисте тепло.
Секрет полягає у кварці.
Більшість промислових ламп використовують кварц, який при нагріванні виділяє іони чи гази. Але не ці лампи. Ми використовуємо сплав силіцикуму з дуже низьким вмістом домішок. Кварцева оболонка слугує своєрідною „криницею“, яка запобігає витоку тепла з камери для вирощування нанотрубок.
Тепло потрапляє саме туди, де це потрібно.
Вирощування карбонових нанотрубок передбачає контрольований нагрів. Не можна просто нагрівати всю кімнату. Наші лампи використовують інфрачервоне світло високої інтенсивності. Це дозволяє швидко досягти потрібної температури, але тепло залишається на поверхні матеріалу. Таким чином не марнується енергія на нагрівання навколишнього повітря; тепло йде безпосередньо на матеріал.
Але є одне застереження: ці лампи є спеціалізованими. Оскільки вони створені для дуже високої температури, вони погано переносять раптові зміни температури. Якщо використовувати рідке охолодження чи різке зниження температури, лампи можуть пошкодитися. Тож потрібно переконатися, що контролери температури налаштовані на поступове зниження температури.
Жодного клею, жодних забруднень, жодних несподіванок.
Ми усунули все, що не є необхідним. Жодних клеїв, жодних органічних покриттів, які можуть забруднювати повітря. Замість цього ми використовуємо механічні ущільнення та високоякісні сплави.
Коли ці лампи підключені до системи, їхня продуктивність залишається стабільною. Це дуже важливо – це означає, що каталітичні частинки на поверхні матеріалу активуються рівномірно. Немає „гарячих точок“, немає дивних розмірів трубок, і, звісно, немає накопичення аморфного вуглецю. Лише чисте та стабільне вирощування нанотрубок.