以奈米碳管來屏蔽磁場
- 上線日期：2010/4/19 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
想在未來的奈米與生物科學應用中使用碳基材料，先決條件是要先瞭解並控制其磁性特性。最近，歐洲與美國研究人員藉由碳13的核磁共振譜(nuclear magnetic resonance spectroscopy)，證實掺雜過的奈米碳管(doped carbon nanotube)對於內部空腔的反磁屏蔽(diamagnetic shielding)效應，為所有碳材之首。這項結果表示奈米碳管可能在奈米電子元件及奈米生醫的造影與感測中，扮演磁屏蔽的角色。
在外加磁場下，原子核週遭的電子會在垂直磁場的方向上繞圈圈，因而產生另一個感應磁場。感應磁場的產生使原子核感受到的有效磁場比外加磁場小，換言之，原子核受到反磁性的屏蔽。最近，法國蒙彼利埃(Montpellier)大學的Christophe Goze-Bac與他在瑞士、西班牙與美國的同事發表在碳的同素異形物中，有史以來最大的反磁屏蔽，而且此效應會隨著磁場增加而增加，不受溫度的影響。
這些透過高解析固態核磁共振技術得到的結果證實，最大的反磁屏蔽並非在之前認定的掺雜碳60(即巴克球)中，而是在掺雜的奈米碳管中，而且此屏蔽可以透過對於奈米碳管的掺雜與功能化，由外部加以控制。
Goze-Bac表示，這些狀似「碗豆夾」(peapod)的奈米材料在奈米電子與奈米生醫工程中，具有提供奈米磁性屏蔽應用的潛力；例如，這類遮蔽可以保護醫療植體不受高頻幅射的影響。Goze-Bac指出，另一重要應用則
是做為奈米碳管與活細胞之間的界面，並透過核磁共振量測的反磁屏蔽，以奈米級的精確度追蹤它們。
這個團隊計畫持續研究這些奈米材料，並且開發活體內的核磁共振頻譜及造影技術。詳見詳見J. Chem. Phys. 132, p.021102 (2010) | doi:10.1063/1.3284740。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/42209
譯者:孫士傑(高雄大學應用物理系)
責任編輯:蔡雅芝
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