納米炸彈的製作方法
2023-06-23 23:14:46 1
專利名稱:納米炸彈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種微納尺度下基於納米碳管奇異光量子性能和近紅外雷射輻射而設計的納米炸彈，屬於納米科學與量子光學的技術領域：
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背景技術：
納米碳管作為一種新穎的納米材料，在過去的十多年中得到各個領域科學家的廣泛關注。根據納米碳管奇異的力學、電學、磁學性能，科學們設計了許多基於納米碳管的器件，如納米二級管、納米存儲器、納米槍、納米泵、納米分子振蕩器等。但是對於納米碳管奇異的光量子性能以及基於納米碳管光量子性能的器件的研究相對較少，2002年Science雜誌發表了Ajayan P M等人的研究(Ajayan P M，Terrones M，Guardia A et al.Science，Nanotubes in a Flash-Ignition and Reconstruction，2002，296(26)705)，報導了絮狀單壁納米碳管在照相機閃光燈照射下的燃燒現象，提出了單壁納米碳管與光輻射之間存在超強的光子聲子耦合效應，這種耦合效應導致了單壁納米碳管結構的光致重構。2005年，Balaji Panchapakesan小組報導了納米碳管做成的薄膜在雷射激發下的燃燒現象(Balaji Panchapakesan，Shaoxin Lu，KousikSivakumar et al.Single-WallCarbon Nanotube Nanobomb Agents for Killing Breast Cancer Cells，NanoBiotechnology，2005，1133-139)。
發明內容
本發明目的在於提供一種可以在微納尺度下實行雷射引發爆炸的納米炸彈。
一種納米炸彈，其特徵在於由納米碳管與雷射引發裝置兩部分構成；且所述的納米碳管為單壁碳納米管，兩端開口，碳管直徑1-3nm，長度100-400nm；所述的雷射引發裝置產生的用於引發的雷射波長為700-900nm，雷射能量密度為600-1200mW/cm2。
一種製造納米生物飛彈的方法，其特徵在於由以下步驟組成(1)使用鎳鐵為催化劑，用CVD方法製得單壁納米碳管，經純化後得到納米碳管直徑1-3nm，長度5-15um；(2)接著在酸性條件下用γ輻照法進行短化處理，輻照劑量為50-100kGy，得到產物長度100-400nm，兩端開口；(3)離心分離產物後即得到納米炸彈。
本發明的納米炸彈在雷射的引發下可以實現在微納尺度下的精確控制爆炸，有望在生物醫學領域得到廣泛應用。尤其在癌症治療方面，可以在精確控制條件下炸死癌細胞，且完全是物理過程，不會產生抗藥性和毒副作用。
四、
圖1納米炸彈的結構示意圖。
圖2為本發明第一種實例納米炸彈團簇水溶液中的光學顯微照片。
圖3為本發明第一種實例納米炸彈爆炸後的光學顯微照片。
圖4為本發明第二種實例納米炸彈團簇水溶液中的光學顯微照片。
圖5為在本發明第二種實例納米炸彈爆炸後的光學顯微照片。
圖1中標號名稱1.為雷射引發裝置，2.為納米碳管。
五具體實施方式
本發明的納米炸彈由兩端開口的單壁納米碳管1與雷射引發裝置2兩部分構成，在雷射2的引發下納米碳管1會發生爆炸。用作炸彈的納米碳管用CVD方法製得，使用鎳鐵為催化劑，經純化後得到納米碳管直徑1-3nm，長度5-15um。在酸性條件下用γ輻照法進行短化處理，輻照劑量為50-100kGy，得到產物長度100-400nm，兩端開口。引發爆炸的雷射波長用於引發的雷射波長為700-900nm，雷射能量密度為600-1200mW/cm2。對於給定直徑與長度的納米碳管，引發其爆炸所使用雷射的波長與能量密度的具體數值通過實驗得出。
實例一本實例中所使用單壁納米碳管直徑1.5nm，長度100-300nm，引發雷射波長780nm，雷射能量密度600-800mW/cm2。圖2-圖3是基於實例一進行的相關實驗，圖2為納米炸彈的團簇，圖中的紙纖維用作定位。當雷射聚焦到納米碳管上時，納米碳管即發生爆炸。如圖3所示在水中形成四周擴散的衝擊波並炸斷一根紙纖維。
實例二本實例中所使用單壁納米碳管直徑2.2nm，長度200-400nm，引發雷射波長808nm，雷射能量密度1000-1200mW/cm2。圖4-圖5為在實例二基礎上進行的實驗，圖4為實例二納米炸彈團簇，當雷射聚焦到納米碳管時，納米碳管即發生爆炸。如圖5所示，擴散的衝擊波炸斷了周圍的紙纖維。
實例三由以上兩種納米碳管以及其他規格碳管組成的管束或混合物，在包含以上兩種波長以及與其他碳管規格相匹配的雷射光源引發下將會發生爆炸。
權利要求
1.一種納米炸彈，其特徵在於由納米碳管(1)與雷射引發裝置(2)兩部分構成；且所述的納米碳管(1)為單壁碳納米管，兩端開口，碳管直徑1-3nm，長度100-400nm；所述的雷射引發裝置(2)產生的用於引發的雷射波長為700-900nm，雷射能量密度為600-1200mW/cm2。
專利摘要
本發明涉及一種微納尺度下基於納米碳管奇異光量子性能和近紅外雷射輻射而設計的納米炸彈，屬於納米科學與量子光學的技術領域：
。由兩端開口的單壁納米碳管(1)與雷射引發裝置(2)構成，在特定波長和一定能量密度雷射(2)的引發下納米碳管(1)會發生爆炸。且所述碳納米管(1)為單壁碳納米管，兩端開口，碳管直徑1－3nm，長度100－400nm；用於引發的雷射波長為700－900nm，雷射能量密度為600－1200mW/cm
文檔編號F42B12/72GKCN101059326SQ200710019316
公開日2007年10月24日 申請日期2007年1月15日
發明者康斌, 戴耀東, 陳達 申請人:南京航空航天大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan