Ученые Южного федерального университета совместно с коллегами из Москвы, Финляндии, Франции и Испании разработали методику, которая позволяет выращивать одномерные алмазы внутри углеродных нанотрубок. Полученные материалы в дальнейшем могут стать элементами компьютеров будущего.
- Результаты исследования являются важными для использования углеродных нанотрубок в качестве нанореакторов для синтеза новых одномерных наноструктур алмаза - веществ, ранее не существующих в свободной форме в таких размерах, и контроля этого синтеза простыми оптическими методами, - цитирует РИА Новости научного сотрудника кафедры "Нанотехнологии" ЮФУ Александра Тонких.
В своей работе ученые проводили заполнение углеродных нанотрубок молекулами, к которым химически присоединена часть другой молекулы - соединения 1-бромадамантан.
По информации Российского научного фонда, углеродный скелет молекулы 1-бромадамантан подобен кристаллической структуре алмаза, именно поэтому он носит название "адамантан", которое произошло от греческого adamas - "алмаз". Это вещество является продуктом переработки углеводородов при добыче нефти и производстве бензина. 1-бромадамантан используется для формирования алмазных структур и в качестве реактива, а его производные добавляются в конденсаторах.
Ученые установили, что адамантан можно вставить внутрь углеродных трубок для образования своеобразных одномерных алмазов, обладающих высокой проводимостью и другими интересными свойствами. Александр Тонких и его коллеги доказали, что это действительно возможно, наблюдая за небольшими изменениями в спектре света, проходящего через распыленный в воздухе набор нанотрубок, которые "выдают" то, что внутрь них появились молекулы "мини-алмазов" и что они присоединись к их стенкам.
С помощью данной методики ученым удалось понять, при каких условиях эта реакция происходит быстрее всего и приводит к образованию своеобразных "алмазных полосок" - одномерных цепочек молекул, обладающих электрическими свойствами.
Необходимо отметить, что углеродные нанотрубки уже активно используются в промышленности. Например, из них можно сделать сверхпрочные нити, нанопровода, транзисторы, топливные элементы, они служат капсулами для хранения активных молекул и могут являться компонентами дисплеев и светодиодов, а также используются в качестве компонентов защитных покрытий трубопроводов в нефтяной, газовой, нефтегазоперерабатывающей, горнодобывающей и химической промышленности.
Результаты исследования российских и европейских ученых опубликованы в журнале Carbon в статье "Оптические свойства и эффекты переноса заряда в одностенных углеродных нанотрубок, наполненных функционализированных молекул адамантана".