РИА Новости
Новости в России и мире, самая оперативная информация: темы дня, обзоры, анализ. Фото и видео с места событий, инфографика, радиоэфир, подкасты
https://cdn22.img.ria.ru/i/export/ria/logo.png
Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Формирующиеся звезды в галактике Большое Магелланово облако
РИА Наука

Химики из России научились идеально "красить" нанотрубки

© Fotolia / Tyler BoyesУглеродная нанотрубка
Углеродная нанотрубка
МОСКВА, 24 июл – РИА Новости. Ученые из "Сколтеха" и их коллеги разработали методику, которая позволяет очень тонко менять оптические и электронные свойства нанотрубок, покрывая их различными легирующими составами. Первые итоги опытов с ними были представлены в Journal of Physical Chemistry Letters.

"Наш метод позволяет легко настраивать проводимость, положение уровня Ферми и другие параметры для плёнок из однослойных углеродных нанотрубок. Всё это достигается путём варьирования времени осаждения аэрозольных частиц содержащих легирующие элементы", – рассказывает Алексей Цапенко, аспирант "Сколтеха".

С момента открытия углеродных нанотрубок в 1991 году ученые считали, что их ожидает большое будущее в современной промышленности. У них есть множество полезных свойств – они хорошо проводят тепло и ток, отличаются высокой прочностью и механической устойчивостью. Но первые же опыты показали, что нанотрубки очень сложно использовать на практике из-за их малых размеров и сложностей в их соединении и сплетении в единые волокна.
Большие проблемы, как обнаружили ученые, создает и то, что характеристики нанотрубок резким образом меняются при увеличении их диаметра или повышении числа слоев внутри них. По этой причине большая часть наноматериалов изготавливаются из нанотрубок конкретной толщины и длины, и ошибки при их выращивании часто делают подобную продукцию бесполезной.
Трехмерная визуализация углеродных нанотрубок переменного диаметра
Российские физики "сплели" из нанотрубок космически прочный материалУченые из России разработали технологию, которая позволяет "сшивать" многослойные углеродные нанотрубки и создавать на их базе сверхпрочные материалы, способные выдерживать космические нагрузки.
На этом, как отмечают Цапенко и его коллеги, обработка нанотрубок не заканчивается. Для их применения в электронике, сочетающей в себе как световые, так и электрические компоненты, необходимо очень четко задать их электрическую проводимость и полупроводниковые свойства, что для чистого углеродного материала сделать достаточно затруднительно.

"На данный момент для увеличения проводимости нанотрубок наиболее часто используют один из трёх методов нанесения легирующих элементов: прокапывание, раскрутка или погружение в раствор. Хотя эти методы и позволяют снизить сопротивление плёнок из нанотрубок примерно в 15 раз, они обладают рядом недостатков, среди которых – пространственная неоднородность и сложность масштабирования", — объясняет Цапенко.

Цапенко и его коллеги по "Сколтеху", а также физики из Финляндии и Эстонии, создали новую методику обработки нанотрубок, которая позволяет очень равномерно и точно наносить легирующие составы на неограниченно большое количество нанотрубок.
Для осуществления этой операции необходимо достаточно простое устройство, порождающее поток из микроскопических капелек спирта, содержащих в себе соли золота или других веществ, которыми планируется "покрасить" углеродные наночастицы. Если пропустить через него струю сжатого воздуха и направить ее на пленки из нанотрубок, они равномерно покроются этим раствором.
Лаборатория
Ученые из России создали микроскоп, способный заглянуть в нанотрубки
После того, как обработка материала заканчивается, капли высыхают, и на поверхности трубок возникает слой из соединений золота или других легирующих веществ с четко выверенной толщиной.
Благодаря этому ученые смогли понизить сопротивление пленок в 25 раз и улучшить их полупроводниковые характеристики, не сильно уменьшив их прозрачность и прочие оптические свойства.
Схожим образом, по словам Цапенко, можно обрабатывать и другие наноматериалы, а также встраивать в них наночастицы из золота и других металлов, интересным образом меняющие их свойства. Все эти опыты, как надеются ученые, ускорят создание "компьютеров будущего" и помогут сделать их более быстрыми и экономичными.
Рекомендуем
Военный конвой США в Сирии
В Сирии сообщили о нападении неизвестных на американскую военную базу
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала