Две группы разрезали крошечные цилиндрические структуры, так называемые углеродные нанотрубки, чтобы сделать сотовую решетку (Graphene) из десяток лент шириной 10 нм. Такие наноленты рекламируются как многообещающий материал , прежде всего для солнечных батарей и дисплеев компьютеров, но оказались более сложными для получения, чем нанотрубы.
Graphene, толщиной в один атом лист из пористого углерода, является одним из самых горячих материалов. Он хорошо проводит электроны, но тонок, прозрачен и прочен, что делает это потенциально полезным в дисплеях и солнечных батареях. Ленты Graphene могли быть более полезны все еще. При ширине приблизительно 10 нм или меньше, электроны перемещаются продольно, и заставляют Graphene вести себя как полупроводник. Полупроводник Graphene мог бы принести пользу для промышленной электроники.
"Структуры ленты - очень важные структуры, и их не легко сделать," говорит Джеймс Тоер, химик в Университете Риса в Хьюстоне, Техасе. Ранние методы использовали вещеста или ультразвук, чтобы расщепить Graphene листы в ленты, но не могли сделать ленты в большом количестве или требуемой шириной.
Как решение, Тур и его сотрудники, и отдельная группа во главе с Хонжи Дэй из Стэнфордского Университета в Калифорнии, решенной, чтобы пробовать производить ленты из углеродных нанотрубок. Нанотрубки - по существу скатанные листы Graphene, иногда вкладываемого друг в друге. Исследователи могут уже синтезировать их в больших количествах. Уловка, говорит Дэй, выяснял, как открыть трубы, чтобы сделать один или более слоев Graphene. "Эти вещи действительно не имеют застежки - молнии на них," говорит он. Обе группы сообщают об их работе сегодня в Nature.
Процесс резки
Дэй и его коллеги решили нарезать трубы, используя технику гравюры, заимствованную из полупроводниковой промышленност. Они прикрепили naнанотрубки на полимерную пленку и затем использовали ионизированный газ аргона, чтобы гравировать полосу каждой трубы. После того, как очищенный, остающиеся ленты были только шириной 10–20 нм.
Группа Тура, в отличие от этого, использовала комбинацию перманганата калия и серной кислоты, чтобы разорвать трубы, открытые по единственной оси. Получающиеся ленты более широки — приблизительно 100-500 нм— и не являются полупрововодниками, но их легче сделать в большом количестве.
",Можно дополнить один метод другим," говорит Маурисио Терронес, физик в Институте Исследования Науки и техники Сан-Луис-Потоси в Мексике, который не был вовлечен в работу.
Оба метода, вероятно, будут полезны для исследователей, и оба имеют различные потенциальные применения. Тур полагает, что его большие ленты могли использоваться в солнечных батареях и гибких дисплеях, где дешевые, прозрачные материалы пользуются спросом. Их можно было бы даже прясть в легкий вес, проводя волокна, которые могли бы заменить большую медь, телеграфирующую на самолете и космическом корабле. Более узкие ленты Дэй, тем временем, могли бы найти использования в электронике из-за их полупроводниковых свойств.
Дэй говорит, что его группа уже использовала ленты, чтобы сделать основные транзисторы, но, он добавляет, слишком рано сказать, будут ли они коммерчески конкурентоспособны. "Это пока преждевременно," говорит он.
www.nature.com
|
