Впервые исследователям Empa и Института Макса Планка удалось вырастить одностенные углеродные нанотрубки с заранее определенной структурой и одинаковыми электронными свойствами.Ученые сделали это из специально разработанных молекула органических веществ-прекурсоров на поверхности платины

Одностенные УНТ (или ОСУНТ), диаметром в 1 нанометр, должны рассматриваться как квантовые структур. Так как малейшие структурные изменения: различия в диаметре или в расстановке атомной решетки, могут привести к существенным изменениям в электронных свойствах. В таком случае, один ОСУНТ может быть металликом, а другой, с несколько иной структурой, будет полупроводником.Соответствующие понятия синтеза были сформулированы около 15 лет назад. Но только теперь физики из Empa и химики Института Макса Планка успешно реализовали одну из этих идей в лаборатории. Они впервые создали структурно однородные ОСУНТ и, следовательно, им удалось четко определить электронные свойства материала.

Команда занималась изучением того, как молекулы могут быть преобразованы или объеденины в сложные наноструктуры на поверхности. Исследователям, с помощью синтеза «снизу вверх» удалось нанести отдельные наноструктуры, такие как, определенные цепочки «бакиболлс»или плоских нанолент на золотую основу. Как пояснил Roman Fasel:

«Большой проблемой было найти подходящую отправную молекулу, которая смогла бы фактически« прорасти »на плоской поверхности, чтобы сформировать правильную семя».

Несколько этапов научного и технологического процесса привели к тому, что исследователи доказали: используя сделанные на заказ молекулярные «микробы», можно четко предопределить рост и структуру длинных ОУН. В зависимости от атомной решетки, полученной из исходной молекулы («прямой» или «косой» по отношению к оси CNT), возможно производить спирально скрученных нанотрубки. Уникальная структура также определяет электронные, термоэлектрические и оптические свойства материала. Поэтому, в принципе, исследователи могут производить материалы с различными свойствами в качестве целевой группы, выбрав отправную молекулу.