Как установили ученые из Национального Института Стандартов и Технологий США (NIST) и их коллеги из Рочестерского Технологического Института (Rochester Institute of Technology), растянутые однослойные углеродные нанотрубки (SWNT) отличаются неординарными оптическими свойствами.

Как сообщает EurekAlert, ученых интересовало, как свет взаимодействует с углеродными нанотрубками. Определенный класс полупроводящих нанотрубок характеризуется флуоресцентными свойствами в близком инфракрасном диапазоне длин волн. Благодаря этому эти наноматериалы являются идеальными кандидатами для медицинской диагностики.

Текущее же исследование ученых осветило взаимодействие экситонов – квазичастиц, представляющих собой связанное состояние пары электрон-дырка, с фотонами, падающими на нанотрубку.

Рис. 1. Благодаря флуоресценции нанотрубок они могут найти широкое применение в биомедицинских устройствах (NIST)

Исследования поведения экситонов в нанотрубках позволило ученым больше узнать о поглощении и испускании ими света.

Например, можно ли падающим на нанотрубку светом вызвать деформацию экситонов?

Теория говорит, что в углеродной однослойной нанотрубке этого достичь труднее, чем в обычном полупроводнике. Исследования показали, что этого можно достичь только тогда, когда свет распространяется вдоль нанотрубки, а зачастую этого добиться в эксперименте очень трудно.

Ученые из NIST элегантно решили эту проблему: нанотрубки обработали ДНК для того, чтобы они не «слипались» вместе, и, затем, залили их полимером, в котором они все легли в одном положении.

После того, как ученые получили матрицу из нанотрубок, они смогли доказать правильность теории.

Метод по «выравниванию нанотрубок», открытый учеными, позволит использовать их в биомедицинской диагностике, оптике и наносенсорах.