Дослідники створили нанопроводу діаметром у три атоми

Дослідники створили нанопроводу діаметром у три атоми

Група вчених зі Стенфордського університету і лабораторії Стенфордського лінійного прискорювача (SLAC) відкрила можливість зібрати за допомогою найдрібніших частинок алмазів - адамантанів (diamondoid) - струмопровідні нанопроводу діаметром всього в три атоми. При цьому кожен такий провід виявляється укладений в надійну оболонку з алмазів, що робить їх досить міцними і захищеними від короткого замикання один з одним. Подібні нанопроводи можуть знайти застосування в оптоелектроніці для передачі даних, у вигляді рішення для вироблення енергії, одержуваної від сонця або в інших сферах. Наприклад, можна випускати тканину для одягу з вшитою електронікою або невидимими оку сонячними панелями.


Найважливішою частиною розробки стали такі властивості нового матеріалу, як самозбірка. За словами вчених, нанопроводу збираються подібно конструктору LEGO. Роль «кубиків» з пазами і направляючими при збірці нанопроводів грають найдрібніші частинки алмазів. До слова, розчин з алмазними часточками для дослідів отримано з нафти, що видобувається в штаті Арканзас. Нафта в цьому районі має всі необхідні для вирощування «алмазних» нанопроводів домішки. Але для розчину вона пройшла спеціальне очищення, в ході якого в суміші залишилися «кубики» приблизно одного розміру.


Крім адамантанів, до кожного з яких приєднаний один атом сірки, для вирощування нанопроводів використовувався розчин сульфіду міді. У розчині на молекулярну решітку адамантанів починали впливати сили тяжіння в особі ван-дер-ваальсової взаємодії (van der Waals forces). Адамантани починали вкладатися один за одним, залучаючи в процес атоми міді, і дроти росли в одному напрямку. Вчені довели, що це точно керований процес, що дозволяє говорити про хороші перспективи для розробки.

Крім міді досліди з самозбіркою «триатомних» нанопроводів проводилися з кадмієм, цинком, золотом і сріблом. Кожен з цих чи інших матеріалів надавав проводам інші та унікальні властивості. Використання кадмію, наприклад, дозволяло надати проводам характеристики світлодіодів. Інші матеріали обіцяли надати нанопроводам властивості п'єзокристалів, а це пряме перетворення механічних деформацій на електроенергію (видобувна енергію тканина костюма або спортивної форми). У нанопроводів виявляється багато перспектив. Було б непогано дочекатися комерційної реалізації.

Image

Publish modules to the "offcanvas" position.