Физики сняли рост углеродных нанотрубок на видео

Группа американских и французских ученых сделала видео роста углеродных нанотрубок. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте университета Райса, сотрудники которого принимали участие в работе. Статья исследователей появилась в журнале Nano Letters.  

В рамках исследования ученые поместили на поверхность иглы просвечивающего электронного микроскопа катализатор для роста углеродных нанотрубок и непосредственно атомы углерода. Затем через иглу пропускался пучок электронов, который увеличивался магнитными линзами и проецировался на флуоресцентный экран. Полученное изображение (то, что получалось на экране, можно увидеть здесь) анализировалось.  

В результате исследователям удалось прояснить некоторые детали роста нанотрубок. Во-первых, они установили, что трубки растут по спирали. При этом новые атомы углерода присоединяются к конструкции парами. Во-вторых, исследователи выяснили, что во время роста трубки вращаются. При этом вращение происходит неравномерно, а скачками - полный оборот трубка делает примерно за 24 шага, то есть за раз поворачивается на 15 градусов. Скорость вращения нанотрубки может достигать 16 оборотов в минуту. Компьютерная модель процесса доступна здесь.  

По словам исследователей, новое открытие имеет важное прикладное значение. Дело в том, что углеродные нанотрубки рассматриваются многими в качестве перспективного материала, например, для хранения информации. Однако исследователям необходимо получать трубки с заданными свойствами, для чего нужно понимать процесс их роста. По словам ученых, гипотеза о вращении нанотрубок во время формирования появилась в только в феврале 2009 года.  

Кроме этого нанотрубки могут использоваться для получения графеновых полос - то есть двумерных лент углеродных атомов, объединенных в гексагональные ячейки. Для получения подобных объектов исследователи предлагают "разрезать" углеродные нанотрубки вдоль их главной оси.