Управляемый засор избавил нанотрубки от случайного

Производство массивов из полых нанотрубок сопряжено с высоким риском их случайного загрязнения водой или другими химическими соединениями. Такие артефакты ограничивают исследования нанотрубок, кроме того, методика их локальной очистки и повторной упаковки является дорогостоящей и позволяет удалить из материала лишь около 10% загрязнений. При этом полые нанотрубки отличаются максимально выраженными свойствами, в частности ярче флуоресцируют при стимуляции светом.

В новом эксперименте группа ученых предварительно закачала в массив из одностенных нанотрубок с внутренним диаметром от 0,5 до 2 нанометров алканы. Алканы представляют собой многочисленный класс насыщенных предельных углеводородов — только группа нормальных алканов включает в себя 390 соединений, в том числе метан, пропан и другие.

Результаты показали, что нанотрубки, заранее заполненные алканами, обладают не менее выраженными характеристиками, чем полые, и вместе с тем невосприимчивы к накоплению отложений. В тестах на флуоресценцию они оказались в 2–3 раза более яркими, чем нанотрубки, заполненные водой.

«Такой подход настолько прост, экономичен и имеет широкую сферу применения, что я не могу придумать причину, по которой его не следует использовать», — заявил инженер-химик NIST Джеффри Фаган.

По мнению исследователей, методика может найти применение в оптике, в том числе при производстве датчиков и фотодетекторов, и современных вычислительных технологиях. При этом она является управляемой и может быть интегрирована с существующими способами обработки углеродных нанотрубок.