СПОСОБ СОРТИРОВКИ НАНООБЪЕКТОВ (ВАРИАНТЫ), УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ) И ИЗДЕЛИЕ (ВАРИАНТЫ) НА ЕГО ОСНОВЕ

1. Способ сортировки нанообъектов (объектов с, по крайней мере, одним из пространственных размеров в диапазоне от ~0,05 нм до ~500 нм), в котором а) исходную смесь с каким-либо первичным содержанием менее электропроводящих нанообъектов и более электропроводящих нанообъектов приводят в контакт с какой-либо частью поверхности субстанции твердой, или жидкой, или размягченной или их любой комбинацией, b) обеспечивают передачу указанной смеси нанообъектов энергии таким образом, что различные нанообъекты в зависимости от степени их электропроводности испытывают разную степень разогрева (в единицу времени), кроме того, в течение какого-либо ненулевого периода времени после начала передачи энергии поддерживают температуру Т какой-либо части упомянутой контактной поверхности субстанции на таком уровне, что выполняется, по крайней мере одно из следующих соотношений:
m
n
(1) модуль разности температуры Т какой-либо части упомянутой контактной поверхности субстанции и ее температуры плавления (T) меньше, чем модуль максимальной разности температур нанообъектов (ΔT), контактирующих с субстанцией в какой-либо момент времени при передаче энергии (то есть ),
e
n
(2) модуль разности температуры Т какой-либо части упомянутой контактной поверхности субстанции и ее температуры активного испарения (T) меньше, чем ΔT (то ),
cs
n
(3) модуль разности температуры Т какой-либо части упомянутой контактной поверхности субстанции и температуры порога активного прохождения химической реакции с ее участием (T) меньше, чем ΔT (то есть ),
nc
n
(4) модуль разности этой температуры Т какой-либо части контактной поверхности субстанции и температуры порога активного прохождения химической реакции с участием нанообъектов (T) меньше, чем ΔT (то есть |),
n
и при этом обеспечивают то, что нанообъекты, нагретые до разной температуры (T), испытывают разную степень закрепления на контактной поверхности (вплоть до полного отсутствия закрепления), с) отделяют от поверхности незакрепленные и слабозакрепленные нанообъекты и d) выделяют из полученных множеств нанообъектов по крайней мере один пространственно отделенный продукт, содержащий нанообъекты со средней электрической проводимостью, отличающейся от средней электрической проводимости нанообъектов в первоначальной смеси.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нанообъектов используют, в том числе, полупроводниковые углеродные нанотрубки.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что какая-либо часть субстанции, по крайней мере, один раз на какое-нибудь ненулевое время при передаче энергии меняет фазу между какими-либо из фаз: или/и твердой, или/и жидкой, или/и газообразной.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что после начала передачи энергии смеси какая-либо часть субстанции, по крайней мере, один раз на какое-нибудь ненулевое время меняет фазу между или/и твердой, или/и жидкой, или/и газообразной фазами, и кроме того, в течение какого-либо ненулевого периода времени, по крайней мере, до закрепления нанообъектов поддерживают температуру (T) какой-либо части контактной поверхности субстанции на таком уровне, что выполняется хотя бы одно из следующих соотношений:
m
n
(1) модуль разности температуры Т упомянутой части контактной поверхности субстанции и ее температуры плавления (T) меньше, чем модуль максимальной разности температур нанообъектов (ΔT), контактирующих с субстанцией в какой-либо момент времени при передаче энергии (то есть ),
e
n
(2) модуль разности температуры Т упомянутой части контактной поверхности субстанции и температуры ее активного испарения (T) меньше, чем ΔT (то есть ).
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что при передаче энергии фазовое состояние каких-либо частей поверхности субстанции, изменяется один или большее число раз, испытывая какие-либо превращения: из твердого в жидкое или/и из жидкого в твердое.
6. Способ по п.2, отличающийся тем, что закрепление нанообъектов на поверхности происходит вследствие плавления и (последующего) затвердевания части субстанции, окружающей нагретые нанообъекты.
7. Способ по п.2, отличающийся тем, что какая-либо часть субстанции содержит органический материал.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что передачу энергии осуществляют, в том числе, посредством воздействия электромагнитных полей из частотного диапазона 100 МГц-400 ТГц.
9. Способ по п.2, отличающийся тем, что передачу энергии осуществляют, в том числе, посредством воздействия электромагнитных полей или/и СВЧ, или/и дальнего инфракрасного диапазонов.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутую передачу энергии осуществляют, в том числе, в форме воздействия узкополосных электромагнитных полей из частотного диапазона 100 МГц-400 ТГц с частотами, соответствующими энергиям резонансных электронных переходов в нанообъектах.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что передачу энергии осуществляют от источника напряжения посредством выделения тепла при протекании постоянного или/и переменного тока или их любой комбинации.
12. Изделия: полевые транзисторы, биполярные транзисторы, солнечные батареи, лазеры, светодиоды, фотодиоды, источники электронов, преобразователи и излучатели электромагнитных полей, источники напряжения, конденсаторы, устройства для исследования поверхности, устройства для хранения водорода, мониторы, гибкие электронные и оптоэлектронные устройства, электрические и термические проводники, отличающиеся использованием в своем составе нанообъектов (ансамблей нанообъектов), полученных с помощью какого-либо из способов по пп.1-11.
13. Устройство для сортировки нанообъектов, которое, в том числе, содержит:
а) или/и твердую, или/и жидкую, или/и размягченную субстанцию, имеющую поверхность, b) компоненты, обеспечивающие контакт исходной смеси менее электропроводящих нанообъектов и более электропроводящих нанообъектов с какой-либо частью этой поверхности, с) компоненты, обеспечивающие передачу энергии указанной смеси, при которой различные нанообъекты в зависимости от степени их электропроводности испытывают в единицу времени разные степени разогрева и закрепления на контактной поверхности (вплоть до полного отсутствия закрепления), d) компоненты, обеспечивающие то, что в течение какого-либо ненулевого периода времени после начала передачи энергии и до закрепления нанообъектов температура T какой-либо части контактной поверхности субстанции поддерживается на таком уровне, что выполняется, по крайней мере, одно из следующих соотношений:
m
n
(1) модуль разности температуры T какой-либо части контактной поверхности субстанции и температуры ее плавления (T) меньше, чем модуль максимальной разности температур нанообъектов (ΔT), контактирующих с субстанцией в какой-либо момент времени при передаче энергии (то есть ),
e
n
(2) модуль разности температуры Т какой-либо части контактной поверхности субстанции и температуры ее активного испарения (T) меньше, чем ΔT (то есть ),
cs
n
(3) модуль разности температуры Т какой-либо части контактной поверхности субстанции и температуры порога активного прохождения химической реакции (T) с ее участием меньше, чем ΔT (то есть ).
cn
n
(4) модуль разности температуры Т какой-либо части контактной поверхности субстанции и температуры порога активного прохождения химической реакции (T) с участием нанообъектов меньше, чем ΔT (то есть ),
е) компоненты, обеспечивающие отделение от поверхности незакрепленных и слабозакрепленных нанообъектов, f) компоненты, обеспечивающие выделение из полученных множеств нанообъектов, по крайней мере, одного пространственно отделенного продукта, содержащего нанообъекты со средней электрической проводимостью, отличающейся от средней электрической проводимости нанообъектов в первоначальной смеси.
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что в качестве нанообъектов используют, в том числе, полупроводниковые углеродные нанотрубки.
15. Устройство по п.13, отличающееся наличием дополнительных компонентов, обеспечивающих то, что какая-либо часть субстанции, по крайней мере, один раз на какое-нибудь ненулевое время при передаче энергии меняет фазу между или/и твердой, или/и жидкой, или/и газообразной фазами.
16. Устройство по п.14, отличающееся наличием дополнительных компонентов, обеспечивающих после начала передачи энергии любую смену фаз какой-либо части субстанции, по крайней мере, один раз между или/и твердой, или/и жидкой, или/и газообразной фазами в течение какого-нибудь ненулевого периода время и поддержание в течение какого-нибудь ненулевого периода время до закрепления нанообъектов температуры Т какой-либо части контактной поверхности субстанции на таком уровне, что выполняется, по крайней мере, одно из следующих соотношений:
m
n
(1) модуль разности температуры Т какой-либо части контактной поверхности субстанции и ее температуры плавления (T) меньше, чем модуль максимальной разности температур нанообъектов (ΔT), контактирующих с субстанцией в какой-либо момент времени при передаче энергии (то есть ),
e
n
(2) модуль разности температуры Т какой-либо части контактной поверхности субстанции и ее температуры активного испарения (T) меньше, чем ΔT (то есть ).
17. Устройство по п.14, отличающееся наличием дополнительных компонентов, обеспечивающих то, что какая-либо часть субстанции, по крайней мере, один раз на какое-нибудь ненулевое время при передаче энергии испытывает какие-либо из превращений: из твердого в жидкое или/и из жидкого в твердое.
18. Устройство по п.14, отличающееся наличием дополнительных компонентов, обеспечивающих то, что закрепление нанообъектов на поверхности происходит вследствие плавления и (последующего) затвердевания части субстанции, окружающей нагретые нанообъекты.
19. Устройство по п.14, отличающееся тем, что какая-либо часть субстанции включает органический материал.
20. Устройство по п.13, отличающееся наличием дополнительных компонентов, обеспечивающих передачу энергии, в том числе, посредством воздействия электромагнитных полей из частотного диапазона 100 МГц-400 ТГц.
21. Устройство по п.14, отличающееся наличием дополнительных компонентов, обеспечивающих передачу энергии, в том числе, посредством воздействия электромагнитных полей или/и СВЧ, или/и дальнего инфракрасного диапазонов.
22. Устройство по п.13, отличающееся наличием дополнительных компонентов, обеспечивающих передачу энергии, в том числе, в форме воздействия узкополосных электромагнитных полей из частотного диапазона 100 МГц-400 ТГц с частотами, соответствующими энергиям резонансных электронных переходов в нанообъектах.
23. Устройство по п.14, отличающееся наличием дополнительных компонентов, обеспечивающих передачу энергии, в том числе, от источника напряжения посредством выделения тепла при протекании постоянного или/и переменного тока или их любой комбинации.
24. Способ получения совокупностей нанообъектов (объектов с, по крайней мере, одним из пространственных размеров в диапазоне от ~0,05 нм до ~500 нм) с повышенным содержанием полупроводниковых нанообъектов, в котором а) исходную смесь с каким-либо первичным содержанием менее электропроводящих - полупроводниковых и более электропроводящих нанообъектов помещают в газовую среду с давлением существенно ниже нормального атмосферного (менее 50 кПа), b) обеспечивают передачу энергии указанной смеси, при которой различные нанообъекты в зависимости от степени их электропроводности испытывают в единицу времени разные степени разогрева и химической модификации, включающей, в том числе, превращение нанообъектов в какую-либо из следующих форм: газ, жидкость, полупроводник, изолятор или/и их любые комбинации, и с) выделяют из полученных продуктов пространственно отделенную совокупность с повышенным содержанием полупроводниковых нанообъектов.
25. Способ по п.24, отличающийся тем, что в качестве нанообъектов используют, в том числе, полупроводниковые углеродные нанотрубки.
2
3
2
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что газовая среда содержит или/и кислород (O), или/и озон (O), или/и фтор (F), или/и другие сильные окисляющие газы в весовом процентном отношении, по крайней мере, на 10% превышающем обычный уровень их содержания в атмосферном воздухе.
n
27. Способ по п.25, отличающийся тем, что в течение какого-либо ненулевого периода времени при передаче энергии температуру какой-либо части газовой среды поддерживают на таком уровне, что модуль разности этой температуры и температуры порога активного прохождения химической реакции с участием нанообъектов или/и газовой среды меньше, чем модуль максимальной разности температур (ΔT) нанообъектов в какой-либо момент времени при передаче энергии.
28. Способ по п.25, отличающийся тем, что передачу энергии осуществляют, в том числе, посредством воздействия электромагнитных полей из частотного диапазона 100 МГц-400 ТГц.
29. Способ по п.24, отличающийся тем, что передачу энергии осуществляют, в том числе, в форме воздействия узкополосных электромагнитных полей из частотного диапазона 100 МГц-400 ТГц с частотами, соответствующими энергиям резонансных электронных переходов в нанообъектах.
30. Способ по п.25, отличающийся тем, что передачу энергии осуществляют, в том числе, от источника электрического напряжения в форме выделения тепла при протекании постоянного или/и переменного тока или их комбинации.
31. Изделия: полевые транзисторы, биполярные транзисторы, солнечные батареи, лазеры, светодиоды, фотодиоды, источники электронов, преобразователи и излучатели электромагнитных полей, источники напряжения, конденсаторы, устройства для исследования поверхности, устройства для хранения водорода, мониторы, гибкие электронные и оптоэлектронные устройства, электрические и термические проводники, отличающиеся использованием в своем составе нанообъектов (ансамблей нанообъектов), полученных с помощью какого-либо из способов по пп.24-30.
32. Устройство для получения совокупностей нанообъектов с повышенным содержанием полупроводниковых нанообъектов, которое содержит, в том числе: а) компоненты, обеспечивающие помещение исходной смеси нанообъектов с каким-либо первичным содержанием менее электропроводящих и более электропроводящих нанообъектов в газовую среду с давлением существенно ниже нормального атмосферного (менее 50 кПа), b) компоненты, обеспечивающие передачу энергии указанной смеси, при которой нанообъекты в зависимости от степени их электропроводности испытывают в единицу времени различные степени разогрева и химической модификации, включающей, в том числе, превращение нанообъектов в какую-либо из следующих форм: газ, жидкость, полупроводник, изолятор или/и их любые комбинации, и с) компоненты, обеспечивающие выделение из полученных продуктов пространственно отделенной совокупности с повышенным содержанием полупроводниковых нанообъектов.
33. Устройство по п.32, отличающееся тем, что в качестве нанообъектов используют, в том числе, полупроводниковые углеродные нанотрубки.
2
3
2
34. Устройство по п.33, отличающееся тем, что включает газовую среду, содержащую или/и кислород (O), или/и озон (O), или/и фтор (F), или/и другие сильные окисляющие газы в весовом процентном отношении, по крайней мере, на 10% превышающем обычный уровень их содержания в атмосферном воздухе.
n
35. Устройство по п.34, отличающееся наличием дополнительных компонентов, обеспечивающих поддержание в течение какого-либо ненулевого периода времени после начала передачи энергии температуры какой-либо части газовой среды такой, что модуль разности этой температуры и температуры порога активного прохождения химической реакции с участием нанотрубок или/и газовой среды меньше, чем модуль максимальной разности температур (ΔT) нанообъектов в какой-либо момент времени при передаче энергии.
36. Устройство по п.34, отличающееся наличием дополнительных компонентов, обеспечивающих передачу энергии, в том числе, посредством воздействия электромагнитных полей из частотного диапазона 100 МГц-400 ТГц.
37. Устройство по п.33, отличающееся наличием дополнительных компонентов, обеспечивающих передачу энергии, в том числе, в форме воздействия узкополосных электромагнитных полей из частотного диапазона 100 МГц-400 ТГц с частотами, соответствующими энергиям резонансных электронных переходов в нанообъектах.
38. Устройство по п.34, отличающееся наличием дополнительных компонентов, обеспечивающих передачу энергии, в том числе, от источника электрического напряжения в форме выделения тепла при протекании постоянного или/и переменного тока или их комбинации.
39. Способ сортировки нанообъектов (объектов с, по крайней мере, одним из пространственных размеров в диапазоне от ~0,05 нм до ~500 нм), в котором а) исходную смесь с каким-либо первичным содержанием менее электропроводящих и более электропроводящих нанообъектов приводят в контакт с какой-либо частью проводящей поверхности субстанции, твердой, или жидкой, или размягченной или их любой комбинацией, b) на указанную смесь в электролите при пропускании в течение ненулевого времени электрического тока через этот контакт осуществляют нанесение материала, в результате чего различные нанообъекты, в том числе, вследствие их разной электропроводности, покрываются в единицу времени наносимым материалом разной толщины и оказываются в разной степени закрепления с контактной поверхностью вплоть до полного отсутствия закрепления, с) отделяют от поверхности незакрепленные и слабозакрепленные нанообъекты и d) выделяют из полученных множеств нанообъектов по крайней мере один пространственно отделенный продукт, содержащий нанообъекты со средней электрической проводимостью, отличающейся от средней электрической проводимости нанообъектов в первоначальной смеси.
40. Способ по п.39, отличающийся тем, что в качестве нанообъектов используют, в том числе, полупроводниковые углеродные нанотрубки.
41. Способ по п.40, отличающийся тем, что фиксирующий контакт смеси нанообъектов с какой-либо частью проводящей поверхности осуществляют посредством, в том числе, или/и механического, или/и гравитационного, или/и инерционного прижатия.
42. Способ по п.40, отличающийся тем, что нанесение материала включает электролитическое нанесение материала, которое осуществляют с помощью подачи разности потенциалов в электролите между полюсами (электродами), одним из которых является смесь нанообъектов.
43. Изделия: полевые транзисторы, биполярные транзисторы, солнечные батареи, лазеры, светодиоды, фотодиоды, источники электронов, преобразователи и излучатели электромагнитных полей, источники напряжения, конденсаторы, устройства для исследования поверхности, устройства для хранения водорода, мониторы, гибкие электронные и оптоэлектронные устройства, электрические и термические проводники, отличающиеся использованием в своем составе нанообъектов (ансамблей нанообъектов), полученных с помощью какого-либо из способов по пп.39-42.
44. Устройство для сортировки нанообъектов, которое содержит, в том числе: а)или/и твердую, или/и жидкую, или/и размягченную субстанцию или их любую комбинацию, имеющую проводящую поверхность, b) компоненты, обеспечивающие контакт исходной смеси менее электропроводящих нанообъектов и более электропроводящих нанообъектов с какой-либо частью этой поверхности, с) компоненты, обеспечивающие нанесение материала на указанную смесь в электролите при пропускании в течение ненулевого времени электрического тока через упомянутый контакт, в результате чего различные нанообъекты, в том числе, вследствие их разной электропроводности, покрываются в единицу времени наносимым материалом разной толщины и оказываются в разной степени закрепления с контактной поверхностью вплоть до полного отсутствия закрепления, d) компоненты, обеспечивающие отделение от поверхности незакрепленных и слабозакрепленных нанообъектов и е) компоненты, обеспечивающие выделение из полученных множеств нанообъектов, по крайней мере, одного пространственно отделенного продукта, содержащего нанообъекты со средней электрической проводимостью, отличающейся от средней электрической проводимости нанообъектов в первоначальной смеси.
45. Устройство по п.44, отличающееся тем, что в качестве нанообъектов используют, в том числе, полупроводниковые углеродные нанотрубки.
46. Устройство по п.45, отличающееся наличием дополнительных компонентов, обеспечивающих фиксирующий контакт смеси нанообъектов с какой-либо частью проводящей поверхности посредством, в том числе, или/и механического, или/и гравитационного, или/и инерционного прижатия.
47. Устройство по п.45, отличающееся наличием дополнительных компонентов, обеспечивающих, в том числе, электролитическое нанесение материала с помощью подачи разности потенциалов в электролите между полюсами (электродами), одним из которых является смесь нанообъектов.