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Des Weiteren haben Yuan et al. (2011) herausgefunden, dass die Oberfläche der Nanowires eine kristalline Struktur aufweist und nicht hohl ist, jede Seite eines Nanowires ist ein Kristall mit einem klar abgegrenztem Kristallgitter. In Bild a und b sind die beiden Seiten zu sehen, abgebildet durch Transmissionselektronenmikroskopie. | Des Weiteren haben Yuan et al. (2011) herausgefunden, dass die Oberfläche der Nanowires eine kristalline Struktur aufweist und nicht hohl ist, jede Seite eines Nanowires ist ein Kristall mit einem klar abgegrenztem Kristallgitter. In Bild a und b sind die beiden Seiten zu sehen, abgebildet durch Transmissionselektronenmikroskopie. | ||
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Versione delle 08:45, 28 ago 2016
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Indice
Einleitung:
Hier finden Sie eine Sammlung von Informationen und Basis-Verfahren, um
Der Beginn: Das Coaten (Beschichten) von Kupfer
Das Basismaterial für das Coaten ist Kupfer, egal in welcher Form. Das Coaten erfolgt entweder thermisch durch Erhitzen (Gasbrenner) oder chemisch durch Ätzen (NaOH). Im Zuge des Coatings entstehen "Lücken zwischen den Atomen" und auf der Kupferoberfläche bilden sich mikroskopisch kleine Schichten, die wiederum aus kleinen Partikeln bestehen, die wie Drähte aussehen, diese werden auch "nanowire" genannt, da sie so klein sind. Deshalb wird das Coating auch oft als Nano-Coating bezeichnet. Diese Nanoschichten haben die Eigenschaft, im Laufe der Coatings zu wachsen.
Mit dem thermischen Coaten von Kupfer haben sich schon sehr viele Institutionen und auch Universitäten beschäftigt. Je nach Beschaffenheit des Kupfers entstehen an der Oberfläche bei einer gewissen Temperatur sogenannte Graphen oder aber auch sogenannte "Nanowires". Die Wissenschafter Yuan, Wang, Mema & Zhou (2011) [1] vom Department of Mechanical Engineering & Multidisciplinary, State University of New York haben diese Nanopartikel und Schichten beispielsweise eingehend untersucht. Nebenstehende Grafik zeigt ein Bild von den nanowires in der Größe von Mikrometer bzw. Nanometer (1 Nanomillimeter ist 1 Millionstel Millimeter: 1/1.000.000). Es sind deutlich die einzelnen Drähte (Fäden) zu sehen, die mehr oder weniger ungeordnet herumstehen bzw. liegen. Das Kupfer ist in diesem Fall über einen Zeitraum von 2 Stunden immer wieder auf 450° erhitzt worden. Verwendet wurde Kupfersubstrat in 99,99%iger Reinheit, das vorher mit Salzsäure (HCI) behandelt und demineralisiertem Wasser gewaschen wurde, um das Kupfer zu reinigen und die natürliche Oxidschicht zu entfernen.
Die Autoren bekräftigen, dass die "Nanowires" nicht aus den sogenannten "grain boundaries", den Rissen an der Oberfläche durch das Erhitzen entstehen, sondern dass diese sich unabhängig davon entwickeln. Im Detail bildet sich im Laufe des Coatingvorganges auf der Oberfläche zuerst eine Kupfer(I)-oxid-Schicht (Cu2O), dann eine Kupfer(II)-oxid-Schicht (CuO) und schließlich wachsen die "Nanowires" aus der CuO-Schicht heraus. Erst wenn die CuO-Nanoschicht größer als 1 Mikrometer ist, beginnen die Nanowires zu wachsen. Die optimale Temperatur für das Wachstum der Nanowires wird zwischen 300 und 550°C angegeben. Interessant ist, denn das kennen wir aus der Coating-Praxis: Kupfer(I)-oxid ist gelblich bis rotgraun und wird beim Erhitzen schwarz, kühlt es wieder ab, nimmt es wieder die ursprüngliche Farbe an. Wenn die gecoateten Kabeln also gelblich bis rotbraun sind, hat sich darüber noch keine CuO-Schicht gebildet und folglich auch keine "nanowires". Kupfer(II)-oxid ist schwarz, deshalb ist es wichtig, dass die gecoateten Drähte schwarz sind und nicht die Cu2O-Farben tragen. Deshalb ist es wichtig, beim Feuercoaten die richtige Temperatur zu wählen, darauf gehen wir beim Feuercoaten genauer ein.
Des Weiteren haben Yuan et al. (2011) herausgefunden, dass die Oberfläche der Nanowires eine kristalline Struktur aufweist und nicht hohl ist, jede Seite eines Nanowires ist ein Kristall mit einem klar abgegrenztem Kristallgitter. In Bild a und b sind die beiden Seiten zu sehen, abgebildet durch Transmissionselektronenmikroskopie.
Dampf-Coaten mit NaOH
Um Kupferdraht oder Platten zu coaten, wird folgendes benötigt:
- Plastikbehälter mit Deckel (nicht zu groß)
- Gewichte zum Beschweren des Deckels
- fertig gewickelten Kupferspulen, Drähte oder Platten
- ~ 100 Gramm reines NaOH als Pulver oder Kügelchen(kein Abflussreiniger, u.a. in Farbengeschäften beziehbar, das es dort zum Ablaugen von Möbeln verwendet wird)
- ~ 2 Liter destilliertes (nach Menge der Spulen und Größe der Plastikwanne)
- Wasserkocher oder Herd zum Erhitzen des Wassers
Natriumhydroxid in kleinen Kügelchen oder Schuppen (Kosten: etwa 10.- Euro/kg) Quelle: www.Plasma-Energie.org
Destilliertes Wasser Quelle: www.Plasma-Energie.org
Plastibehälter mit Deckel und Gewicht. Quelle: www.Plasma-Energie.org
"Rohe" Kupferspulen. Quelle: www.Plasma-Energie.org
Phase 1: NaOH-Bad - Reinigung der Spulen (~1 Tag)
In dieser Phase geht es um die Reinigung der Spulen von Fett und anderen Stoffen. In einen Plastikbehälter (nicht zu groß) wird leicht bodenbedeckt NaOH-Pulver gestreut, dann werden die vorbereiteten Kupferspulen auf das Pulver gelegt, diese können sich berühren. Im nächsten Schritt wird der Deckel des Plastikbehälters schräg auf den Behälter gelegt, damit nur ein kleiner Einlass offen bleibt. In diesen Einlass wird nun kochendes Wasser gegossen, bis das Wasser alle Spulen bedeckt. Vorsicht, es entweicht Dampf, bitte tragen Sie Schutzbrillen und Schutzhandschuhe. Beschweren Sie den Deckel zusätzlich mit Gewichten, damit nicht zuviel Dampf entweicht und lassen Sie das Gefäß in diesem Zustand 24 Stunden stehen.
Phase 2: Dampfcoating - Erste Beschichtung der Spulen (~2 Tage)
In einem gleich großen Plastikbehäter wie in Phase 1 wird auf den Behälterboden ein Zinkgitter gelegt, damit die Spulen nicht direkt auf dem Kunststoff liegen, weiters werden Drähte gespannt (es kann auch der gleiche Behälter genommen werden) und es wird leicht bodenbedeckt (weniger als in Phase 1) NaOH gestreut. Hängen Sie die zuvor in NaOH-Wassser eingelegten Spulen auf die Drähte. Die Spulen sollten etwa 2cm Abstand vom Boden haben und weder die Behälterwand, noch die anderen Spulen berühren. Im nächsten Schritt wird der Deckel des Plastikbehälters schräg auf den Behälter gelegt, damit nur ein kleiner Einlass offen bleibt. In diesen Einlass wird nun wiederum kochendes Wasser gegossen, aber diesmal nur etwa 1 cm. Schließen Sie den Deckel so schnell wie möglich, beschweren Sie den Deckel mit Gewichten und warten Sie etwa 2 Tage. Verwenden Sie wie in Phase 1 Schutzbrille und Handschuhe.
Phase 3: Polarisation der Spulen (~ 1 Minute/Spule)
Durch die Polarisation wird die auf der Kupferoberfläche entstandene Beschichtung angeregt, sich aus zu organisieren, sich auszurichten und zu stabilisieren. Gehen Sie dabei folgendermaßen vor:
- Legen Sie die noch nassen Spulen auf eine nicht leitende Oberfläche (Holz, Kunststoff, Stoff, etc.)
- Messen Sie mit einem Multimeter, eingestellt auf Ohm an den beiden Ende der Spule den Widerstand. Der Spulenwiderstand wird auf jeden Fall höher als 100 Kilo Ohm sein, meistens liegt er im Mega Ohm Bereich.
- Nach dem Vorgang hängen Sie die Spulen wieder zurück in den Plastikbehältern.
Phase 4: Trocknen (~3 Tage) und "Potential abziehen" (~alle 3-6 Stunden)
Unter "Potential abziehen" wird der Prozess verstanden, das "Plasma" durch den Strom des Multimeters anzuregen, sich zu bewegen, bzw. sich zu organisieren. Es wird also Strom abgezogen, um das System anzuregen, neuen Strom zu produzieren. Gehen Sie dabei folgendermaßen vor:
- Gießen Sie den Großteil der Flüssigkeit aus Phase 2 aus dem Plastikbehälter heraus, die Spulen beginnen dann den Trocknungsprozess.
- Nehmen Sie die Spulen aus der Hängevorrichtung heraus, legen Sie diese auf eine Eisenplatte
- Berühren Sie mit einem Multimeter (eingestellt auf Volt) mit dem Minuspol die Eisenplatte und mit dem Pluspol nur kurz für einige Sekunden verschiedene Stellen (Beginn, Mitte und Ende) der gecoateten Spulen. Die gemessenen Werte haben keine Bedeutung und schwanken zwischen + und - auf der Anzeige des Multimeters.
Wiederholen Sie diesen Vorgang alle 3-6 Stunden innerhalb der 3 Tage Trocknungsperiode.
Potentialmessung Punkt 1 Quelle: www.Plasma-Energie.org
Potentialmessung Punkt 2 Quelle: www.Plasma-Energie.org
Potentialmessung Punkt 3 Quelle: www.Plasma-Energie.org
Potentialmessung Punkt 4 Quelle: www.Plasma-Energie.org
Feuercoaten mit Gasbrenner (für Magrav-Spulen und Kondensatoren)
Das Feuercoaten mit Butangas stellt sich für den Bau der Magrav-Spulen als eine gut Methode heraus. Bei dieser Art des Coatens muss zwar anschließend keine Polarisation und Trocknung (+Potential abziehen) durchgeführt werden, dafür ist die Temperatur und Richtung des Feuercoatens ausschlaggebend. Die Bewegung während des Feuercoatens muss immer in Flussrichtung sein und die Drähte dürfen nie glühen. Sobald die Drähte einen goldenen Schein bekommen, sollte der Gasbrenner weiterbewegt werden.
Wenn die Drähte nach ein paar Sekunden Abkühlung durchgehend verschiedene Farben, wie rot, türkis oder blau annehmen, war die Temperatur zu niedrig, in diesem Fall einfach noch einmal über diese Passage drübercoaten. Beginnt der Draht zu glühen, ist die Temperatur zu hoch, in diesem Fall den Gasbrenner einfach ein Stück zurückbewegen und dann wieder erneut coaten. Mit der Zeit entwickelt sich ein Gespür für das Feuercoaten und alles läuft automatisch.
Wir benötigen:
- Gasbrenner mit Butangas (es funktioniert auch mit einer Propan/Butanmischung)
- fertig gewickelte und verdrahtete Spulen
- Feuerfeste Befestigungsvorrichtung zum Aufhängen Spulen (am besten metallisch)
Wichtig: Coaten Sie nicht in zu kalten Räumen, da sich sonst die Coatingschicht sehr leicht vom Kupferdraht löst, es gibt auch Qualitätsunterschiede bei den Kupferdrähten, manchmal sind bereits im "rohen" Zustand leichte Risse an der Oberlfäche zu sehen.
GaNS-Erzeugung
GaNS ist die Abkürzung für "Gas in Nano-State". Die Keshe Foundation hat ein Verfahren entwickelt, durch das Kohlenstoffdioxid (CO2)aus der Luft mit einfachen Mitteln extrahiert und in einen festen Zustand (Nano-State) umgewandelt werden kann. Des Weiteren hat die Keshe Foundation entdeckt, dass dieses GaNS, sowohl getrocknet, als auch gebunden in Wasser, ein nützlicher Energielieferant ist.
Das von der Keshe Foundation entwickelte Verfahren funktioniert nicht nur zur Erzeugung von CO2-GaNS, sondern auch für andere "GaNS-Arten". Nebenstehende Abbildung zeigt schematisch die Entwicklung von GaNS. Als Basis wird "rohes" Kupfer verwendet,abgebildet ist die kompakte Atomstruktur. Das Kupfer wird im ersten Schritt gecoatet. Durch das Coating entstehen die bereits erwähnten Lücken zwischen den Atomen, es bilden sich Nanoschichten mit Nanowires (siehe Kapitel Coating). Dieses gecoatete Kupfer erzeugt in Reaktion mit einer Zinkplatte in Salzwasser das CO2-GaNS, das sich am Boden absetzt.
GaNS wird zum Betrieb von den Keshe-Magravs benötigt. Einerseits werden die gewickelten und gecoateten Spulen damit beschichtet, andererseits befinden sich GaNS-Behälter in der Mitte der Spulen bzw. wird das GaNS benötigt, um daraus GaNS-Wasser und daraus wiederum GaNS-Felder herzustellen. Hergestellt werden in unserem Falle die vier Grund-GaNS-Arten durch Eintauchen von gecoateten Kupferkabeln bzw. Platten und verschiedenen Metallen in 10%iges Meersalzwasser (100Gramm Meersalz in 1l destilliertes Wasser aufgelöst). Somit benötigen Sie zur GaNS-Gewinnung:
- Kunststoffbehälter
- destilliertes Wassser
- unraffiniertes, naturbelassenes Meer- oder Steinsalz
- gecoatete Kupferdrähte zum Kurzschließen der Metalle
- gecoatetes Kupfer (Platten oder Spulen)
- Metallplatte unbeschichtet aufgrunddessen dann die unterschiedlichen GaNS-Arten entstehen (Zink, Kupfer, Eisen)
Destilliertes Wasser Quelle: www.Plasma-Energie.org
Meersalz, umraffiniert oder Quelle: www.Plasma-Energie.org
Bergkern Steinsalz (Steinsalz war auch mal Meersalz) Quelle: www.Plasma-Energie.org
Kunststoffwanne mit Deckel Quelle: www.Plasma-Energie.org
Folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Entstehung von unterschiedlichen GaNS-Arten unter Verwendung unterschiedlicher Materialien:
| GaNS | Farbe | Beschichtetes Material | Unbeschichtetes Material | Salzanteil |
|---|---|---|---|---|
| Co2 (ZnO + Co2) | Weiß | Gecoatetes Kupfer | Zink | 10% |
| CH3 (FeO + CH3) | Rotbraun | Gecoatetes Kupfer | Eisen | 10% |
| CuO (CuO + Cu) | Türkis | Gecoatetes Kupfer | Kupfer | 10% |
| ZnO | Weiß | Gecoatetes Zink | Zink | 10% |
CO2-GaNS
Dieses GaNS wird durch das Eintauchen von Zinkplatten und gecoateten Kupferspulen im Meersalzwasser erzeugt. Dabei werden die beiden Metalle mit einem Kupferdraht verbunden, auf der eine LED befestigt ist, die Enden der Platten bzw. Spulen sollen nicht den Boden berühren. Lösen Sie 100 Gramm Meersalz in einem Liter destilliertem Wasser gut auf und gießen Sie die Lösung in den Behälter. Achten Sie darauf, dass keine Rückstände vom aufgelösten Salz in das Gefäß kommen. Im Gegensatz zur CH3 und CuO GaNS-Erzeugung sollte bei der CO2-GaNS Gewinnung auf den Einsatz von Strom verzichtet werden. Positionieren Sie auch eine grüne LED zwischen den beiden Platten, dadurch wird gewährleistet, dass zu etwa 90% CO2-GaNS erzeugt wird, ohne die LED wird laut Keshe hauptsächlich Zinkoxyd erzeugt. Verbinden Sie die Anode (längeres Drahtstück= Pluspol) der LED mit der gecoateten Platte/Spule, die Kathode (Einkerbung oder kürzere Nadel am LED-Gehäuse = Minuspol) mit der Zinkplatte. Nach einigen Stunden beginnt sich am Boden des Gefäßes eine weiße Schicht abzusetzen, das CO2-GaNS, also: KEINEN STROM (weder von Batterien, noch von Netzgeräten) bei Co2-GaNS zuführen und eine grüne LED verwenden!!
Wir benötigen:
- Plastikwanne oder abgeschnittene Flasche
- Zinkplatte
- gecoatete Kupferspule
- grüne LED
- 100Gramm Meersalz
- 1l destilliertes Wasser
Salzstein in einem 10 Liter Eimer mit destilliertem Wasser anfüllen warten bis sich Salz löst (ca 1 Tag) und die Sole abfiltern. So kann man auf Vorrat Sole produzieren um immer frisches 15%iges Salzwasser zu haben Quelle: www.Plasma-Energie.org
Die Leeren Flaschen säubern und einhängen. Bitte nicht mit Chemie (Spülmittel) bearbeiten. Heisses Wasser reicht! Quelle: www.Plasma-Energie.org
Mit altem (aus letzter Produktion) Co2 GaNS Wasser "impfen" (ca 1/4 der Flasche) und den Rest mit frischer Sole auffüllen. Quelle: www.Plasma-Energie.org
Gegenüberliegende Schrauben für das Einhängen der Metalle (Zink, Kupfer,....) Quelle: www.Plasma-Energie.org
Zinkplatten (vom Spengler) Mit einem Magneten erkennst du reines Metall, denn auf Zink, Kupfer, Messing,.... haftet ein Magnet nicht. Quelle: www.Plasma-Energie.org
Man sollte sich angewöhnen, ALLE Drähte zu "Enden" (Schlaufe machen) damit die Energie in das Metal zurückfließt. Quelle: www.Plasma-Energie.org
Mit einer grüner LED die Metalle verbinden. In diesem Fall auf Krokoklemmen (Rot & Schwarz) gelötet um die Pole der LED nicht zu verwechseln. Quelle: www.Plasma-Energie.org
Co2-GaNS-Produktion = Zinkplatte und NaOH gecoatete Kupferspirale (nicht in Serie geschaltet) Quelle: www.Plasma-Energie.org
Anbringung einer LED zwischen den beiden Platten. Quelle: www.Plasma-Energie.org
Optional: Zuführung von Sauerstoff regt die Produktion an. Quelle: www.Plasma-Energie.org
CO2 GaNS in Serie geschaltet mit grüner LED. Quelle: www.Plasma-Energie.org
CO2 GaNS in Serie geschaltet mit grüner LED. Quelle: www.Plasma-Energie.org
CH3-GaNS
Dieses GaNs wird durch die Verwendung von einer Eisenplatte und einer gecoateten Kupferspule in Meersalzwasser erzeugt. Dabei werden die beiden Metalle mit einem Kupferdraht verbunden. Im Gegensatz zur CO2-GaNS Erzeugung ist es hier auch möglich einen geringen Strom und die Luft einer einfachen Aquariumpumpe einzusetzen, um den Prozess zu beschleunigen. Wir verwenden dazu ein herkömmliches, regelbares DC (Gleichstrom)-Netzgerät, das einen ungefähren Strom von 15mA zwischen den beiden Platten (statt der Verbindung mit dem Kupferdraht) erzeugt, dabei wird der Minuspol auf dem gecoateten Material angeklemmt und der Pluspol auf dem nicht gecoatetem Material. Sobald Strom eingesetzt wird, sollte unbedingt Sauerstoff in Form einer Aquariumpumpe hinzugefügt werden. Nach einigen Stunden, beginnt sich eine rotbraune Schicht am Boden des Gefäßes abzusetzen, das ist das CH3-GaNS.
Wir benötigen:
- Plastikwanne
- Eisenplatte
- gecoatete Kupferspule
- 100Gramm Meersalz
- 1l destilliertes Wasser
- optional DC-Netzgerät und Aquariumpumpe
Eisenplatte, gecoatete Kupferspirale, Sauerstoff und 0,15 Amp Strom (Batterie) Quelle: www.Plasma-Energie.org
Gewaschenes CH3 GaNS. Quelle: www.plasma-energie.org
CuO-GaNS
Dieses GaNs wird durch die Verwendung von einer Kupferspule (oder Platte) und einer gecoateten Kupferspule (oder Platte) in Meersalzwasser erzeugt. Dabei werden die beiden Metalle mit einem Kupferdraht verbunden. Wie bei der CH3-GaNS Erzeugung ist es auch hier möglich einen geringen Strom und die Luft einer einfachen Aquariumpumpe einzusetzen, um den Prozess zu beschleunigen. Wir verwenden dazu wiederum ein herkömmliches, regelbares DC (Gleichstrom)-Netzgerät, das einen ungefähren Strom von 15mA zwischen den beiden Platten (statt der Verbindung mit dem Kupferdraht) erzeugt, dabei wird der Minuspol auf dem gecoateten Material angeklemmt und der Pluspol auf dem nicht gecoatetem Material. Sobald Strom eingesetzt wird, sollte unbedingt Sauerstoff in Form einer Aquariumpumpe hinzugefügt werden. Nach einigen Stunden, beginnt sich eine türkise Schicht am Boden des Gefäßes abzusetzen, das ist CuO-GaNS.
Wir benötigen:
- Plastikwanne
- Kupferspule (oder Platte)
- gecoatete Kupferspule
- 100Gramm Meersalz
- 1l destilliertes Wasser
- optional DC-Netzgerät und Aquariumpumpe
CuO GaNS beim Waschen. Quelle: www.Plasma-Energie.org
Vom flüssigen GaNS über die GaNS-Paste zum Nano-GaNS-Pulver
Das GaNs wird in den verschiedensten Zuständen benötigt, die GaNS-Paste zum Beispiel für die Herstellung der Kondensatoren, die GaNS-Paste zum Befüllen der GaNs-Behälter in der Mitte der Magravs oder das GaNS-Pulver zum Herstellen der Plasma-Batterien. Je weniger Wasser sich im GaNS befindet, desto fester wird das Gemisch, bis hin zum Pulver. Zuvor sind allerdings noch ein paar Schritte notwendig:
Waschen des GaNSes
Bevor der sanfte Trocknungsprozess beginnt, muss das GaNS gewaschen werden, um den Salzanteil zu reduzieren, dies geschieht in folgenden Schritten:
- Flüssiges GaNS in ein möglichst hohes Glas geben
- Mit einer Spritze oder Absaugpumpe das Wasser über dem GaNS absaugen
- Den Rest wieder mit destilliertem Wasser auffüllen
Dieser Vorgang wird 3 bis 6 Mal wiederholt, dann ist das GaNS gewaschen.
Trocknen des GaNSes
Ziel der Trocknung ist das schonende Enziehen des Wassers, die Trocknung darf auf keinen Fall durch Erhitzen unter Feuer oder auf einer Herdplatte durchgeführt werden, je natürlicher die Trocknung, desto besser. Möglich zur Beschleunigung der Trocknung ist das Stellen auf einen Heizkörper oder das Einschalten einer Lampe in der Nähe des GaNS-Behälters. Wenn sich beim Trocknen Kristalle bilden, wurde das GaNS zu wenig gewaschen und es handelt sich um Salzkristalle. Im Laufe der Zeit erhalten Sie dann GaNS-Paste bzw. nach dem Verstreichen weiterer Stunden GaNS-Pulver.
Da nach der Herstellung von GaNS auch immer etwas Oxyd dabei sein kann, ist es möglich, das GaNS-Pulver nocheinmal mit NaOH zu mischen (1/3 GaNS mit 2/3 NaOH), heisses Wasser dazuzugeben und als Resultat ergibt sich das sogenannte Nano-GaNS, eine sehr reine Form.
- CO2-GANS-Pulver.jpg
CO2-GaNS-Pulver. Quelle: www.Plasma-Energie.org
CuO-GaNS-Pulver. Quelle: www.Plasma-Energie.org
CH3-GaNS-Pulver. Quelle: www.Plasma-Energie.org
CuO-GaNS-Paste und CH3-GaNS-Pulver. Quelle: www.Plasma-Energie.org
Wird das CH3-GaNS nicht gewaschen, bilden sich Salzkristalle. Quelle: www.Plasma-Energie.org
- ↑ Yuan, L., Wang, Y., Mema, R. & Zhou, G.(2011). Driving force and growth mechanism for spontaneous oxide nanowire formation during the thermal oxidation of metals. Acta Materialia, 59(6), 2491-2500.
