具有例如多个架构晶体的架构构造体制造技术

本发明专利技术公开了架构构造体，为合成材料，所述合成材料包括矩阵特征的不同晶体。架构构造体可由(例如)石墨烯、石墨、或氮化硼构成。其可被构造为固体块或者可具有单原子厚度的平行层。在很大程度上，其构型决定其在各种条件下如何起作用。在其中其被设置为平行层的实施方式中，所述架构构造体能够通过选择所述层的厚度、层的组成、所述层之间的距离值、和/或另一个变量而被构造为以所需方式起作用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及下述材料，所述材料包括矩阵特征(matrix characterization)的不同晶体。
技术介绍
相比于历史上的任何其他时间，技术在过去的150年间已取得较大进歩。开发新型材料和现有材料所显示具有的特性已构成这种革新必须的一部分。例如，作为半导体的硅已被转变成处理器；而具有高抗拉强度的钢已用于构造摩天大楼的骨架。其他革新将类似地取决于开发新型材料和现有材料的可用特性。材料的有效性取决于其应用。显示具有可用特性的组合的材料为尤其可用的，因为其可容许或改善某些技术。例如，计算机处理器依赖大量的晶体管，所述晶体管中的每ー个均根据其输入而输出等于ニ进制I或O的电压。极少材料适于用作晶体管。但是半导体材料具有有利于晶体管的ニ进制逻辑的独特特性，从而使得半导体尤其可用于计算机硬件。技术将继续进歩。工程师和科学家将继续创造新的专利技术。实现这些想法将取决于可被构造为以新方式和可取方式起作用的材料。附图说明图IA是示出矩阵特征的晶体的分子结构的示意图。图IB是示出架构构造体(architectural construct)的双层矩阵特征的晶体的分子结构的示意图。图IC是示出架构构造体的双层矩阵特征的晶体的分子结构的另ー个示意图。 图2是被构造为固体块的架构构造体的等轴视图。图3是被构造为平行层的架构构造体的横截面侧视图。图4是被构造为平行层的架构构造体的侧视图。图5是被构造为平行层的架构构造体的横截面侧视图。图6是被构造为同心管层的架构构造体的横截面侧视图。图7是被构造为平行层的架构构造体的横截面侧视图。图8是架构构造体的层的侧视图。图9是架构构造体的层的另ー个侧视图。图10是被构造为平行层的架构构造体的侧视图。图11是被构造为平行层的架构构造体的另ー个侧视图。具体实施例方式概述本文所述的架构构造体为可构造的，以便显示具有可用的特性。架构构造体包括合成的矩阵特征的晶体。这些晶体可主要由碳、氮化硼、云母、或另ー种材料构成。矩阵特征的晶体可被构造为固体块、具有原子厚度的层(如，石墨烯)、或者其他设置方式和变型形式。在一些实施方式中，架构构造体包括矩阵特征的晶体，所述晶体掺在非晶体基质(例如玻璃或聚合物)中。在一些实施方式中，架构构造体包括已加载诸如氢之类的物质的矩阵特征的晶体。在一些实施方式中，架构构造体被构造为具有特定的机械性能。架构构造体的晶体具有矩阵的属性或设置方式。架构构造体的晶体为特制的(如，设置成特定构型)以使得架构构造体显示具有特定特性。在技术上尤其可利用架构构造体的五组特性(i)构造体的热特性；(ii)其电磁、光学、和声学特性；(iii)其催化特性；(iv)其毛细管特性；以及(V)其吸着特性。架构构造体可被设计为针对特定应用来使用这些特性中的ー些或全部。如下文更详细所论述，架构构造体的性能取决于其组成、位于其层上的表面结构、其层取向、其掺杂剂、以及施用至其表面的涂层(包括催化剂)。当其被构造为层时，其性能还取决于其层的厚度、其层与层之间的间隔物、分隔其层的距离、以及用干支承其层和/或分隔其层的装置。架构构造体是被设计为有利于在纳米尺寸上进行微处理的宏观结构。从宏观观点来看，其可被构造为具有比重、电导率、磁性特征、比热、光学特征、弾性模量、和/或截面模量。并且从微观观点来看，其可被设计为使其充当分子处理器、磁域载体、电荷处理器、和/或生物处理器。现在将描述本专利技术的各个实施例。下述描述提供具体细节，以便透彻地理解和能够描述这些实施例。然而，本领域的技术人员将理解，本专利技术可在不存在这些细节中的若干的情况下进行实施。另外，可未对ー些熟知的结构或功能进行详细的示出和描述，以避免不必要地模糊各个实施例的相关描述。下文提供的描述中所用的术语g在以其最广义的合适方式进行解释，即使其结合本专利技术的某些具体实施例的具体实施方式进行使用。架构构造体架构构造体包括合成矩阵特征的晶体。晶体由碳、氮化硼、云母、或另ー种合适的物质构成。这些晶体的构型和处理严重地影响架构构造体将显示具有的特性(尤其是当其经受某些条件时)。这些特性中的一些在下文中进行描述，并且它们參照五种特性进行论述。这些类型包括如下(i)热特性；( )电磁、光学、和声学特性；(iii)催化特性；(iv)毛细管特性；和(V)吸着特性。尽管它们以此方式进行分组，但得自不同组的特性有时彼此为相关或关联的。因此，架构构造体可被构造为显示具有本说明书全文所论述的特性中的ー些或全部。架构构造体可以多种方式进行构造。设计者可将其设置成固体块(如，设置成多个彼此堆积在一起的单原子厚度层)、多个间隔开且具有原子厚度的层、或者其将显示具有所需特性的另ー种构型。设计者还可对所述构造体掺杂物质或表面结构或者利用物质或表面结构来涂布其表面，这些方法中的每ー种均使其以不同于其原本将具有的方式起作用。例如，可利用由碳、硼、氮、硅、硫、和/或过渡金属构成的表面结构或涂层来涂布架构构造体的表面。下文中參照架构构造体的各种实施方式来进ー步地详述这些和其他变型形式。图IA示出了根据ー些实施方式的单层矩阵特征的晶体100的分子示意图。该层可包含碳、氮化硼、云母、或另ー种合适的材料。例如，矩阵特征的晶体100可为石墨烯层。类似于图IA所示的单层矩阵特征的晶体可通过特制该层而被构造为架构构造体，例如，通过对该层掺杂或者将该层与其他层以特定构型设置在一起以使得所得构造体显示具有特定性能。形成架构构造体的矩阵特征的晶体层可被构造为堆叠在一起以形成厚于原子的层(如，石墨烯堆叠在一起以形成石墨)和/或彼此间隔开特定距离。此外，架构构造体的层可相对彼此以各种方式进行取向。图IB示出了架构构造体105的示意图，所述架构构造体105包括设置在矩阵特征的晶体的第二层120上的矩阵特征的晶体的第一层110。第一层110相对第二层120为错开和平行的，以使得当从上方观察时，第一层110的某些原子排列在第二层的原子之间的区域内。在所示的实例中，第一平行层的各个原子在由第二层120的原子形成的六边形内大致保持居中。在一些实施方式中，架构构造体的第一层和第二层被构造为使得第一层的原子和第二层的原子垂直地对准。例如，包括原子垂直对准的两层的架构构造体的结构示意图由图IA示出。图IC示出了架构构造体125的分子示意图，所述架构构造体125包括矩阵特征的晶体的第一层130和第二层140。第一层130相对第二层旋转30度。在一些实施方式中，架构构造体的第一层包括第一物质(例如碳)并且所述构造体的第二层包括第二物质(例如氮化硼)。由不同物质构成或掺杂不同物质的层可看起来为非平坦的，因为较大的分子翘曲或増加平坦表面的间距。如下文进ー步详述，架构构造体的某些特性受其层相对彼此的取向影响。例如，设计者可使构造体的第一层相对构造体的第二层旋转或偏移，以使得所述构造体显示具有特定的光学特性，包括特定的光柵。图2示出了被构造为固体块的架构构造体200的等轴视图。架构构造体200可包括(例如)石墨或氮化硼。被构造为固体块的架构构造体包括以多种取向堆积在一起的多个单原子厚度层。被构造为固体块的架构构造体为特制的，g卩，其已被改变成以特定方式起作用。在一些实施方式中，通过下述方式来特制固体块掺杂或者使其单原子厚度层相对彼此以特定方式进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伊·E·麦卡利斯特，
申请(专利权)人：麦卡利斯特技术有限责任公司，
类型：
国别省市：