Новости Hardware

Исследователи создали нанопровода диаметром в три атома

Группа учёных из Стэнфордского университета и лаборатории Стэнфордского линейного ускорителя (SLAC) открыла возможность собрать с помощью мельчайших частиц алмазов — адамантанов (diamondoid) — токопроводящие нанопровода диаметром всего в три атома. При этом каждый такой провод оказывается заключён в надёжную оболочку из алмазов, что делает их достаточно прочными и защищёнными от короткого замыкания друг с другом. Подобные нанопровода могут найти применение в оптоэлектронике для передачи данных, в виде решения для выработки энергии, получаемой от солнца или в других сферах. К примеру, можно выпускать ткань для одежды с вшитой электроникой или невидимыми глазу солнечными панелями.

Tudor Barker

Tudor Barker

Важнейшей частью разработки стали такие свойства нового материала, как самосборка. По словам учёных, нанопровода собираются подобно конструктору LEGO. Роль «кубиков» с пазами и направляющими при сборке нанопроводов играют мельчайшие частички алмазов. К слову, раствор с алмазными частичками для опытов получен из нефти, добываемой в штате Арканзас. Нефть в этом районе имеет все необходимые для выращивания «алмазных» нанопроводов примеси. Но для раствора она прошла специальную очистку, в ходе которой в смеси остались «кубики» примерно одного размера.

Нанопровода оказались достаточно длинными (SLAC National Accelerator Laboratory)

Нанопровода оказались достаточно длинными (SLAC National Accelerator Laboratory)

Кроме адамантанов, к каждому из которых присоединён один атом серы, для выращивания нанопроводов использовался раствор сульфида меди. В растворе на молекулярную решётку адамантанов начинали воздействовать силы притяжения в лице ван-дер-ваальсового взаимодействия (van der Waals forces). Адамантаны начинали укладываться друг за другом, вовлекая в процесс атомы меди, и провода росли в одном направлении. Учёные доказали, что это точно управляемый процесс, что позволяет говорить о хороших перспективах для разработки.

Анимация сборки нанопроводов, где красным обозначены атомы меди, жёлтым сера, а серым адамантаны (SLAC)

Анимация сборки нанопроводов, где красным обозначены атомы меди, жёлтым сера, а серым адамантаны (SLAC)

Кроме меди опыты с самосборкой «трёхатомных» нанопроводов проводились с кадмием, цинком, золотом и серебром. Каждый из этих или других материалов придавал проводам иные и уникальные свойства. Использование кадмия, например, позволяло придать проводам характеристики светодиодов. Другие материалы обещали придать нанопроводам свойства пьезокристаллов, а это прямое преобразование механических деформаций в электроэнергию (добывающая энергию ткань костюма или спортивной формы). У нанопроводов оказывается много перспектив. Было бы неплохо дождаться коммерческой реализации.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
Прежде чем оставить комментарий, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами комментирования. Оставляя комментарий, вы подтверждаете ваше согласие с данными правилами и осознаете возможную ответственность за их нарушение.
Все комментарии премодерируются.
Комментарии загружаются...
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥