Многочисленные и впечатляющие возможности применения углеродных трубок с двойной стенкой в последнее время все больше и больше привлекают внимание ученых и инженеров, в особенности тех, кто связан с разработкой технологий возобновляемых источников энергии. Эти маленькие трубочки, толщиной буквально в два атома углерода, на самом деле достаточно тонки и прозрачны, но тем не менее могут проводить электрический ток. Эта комбинация делает их абсолютно исключительным материалом для продвинутых фотоэлементов, сенсоров и множества других применений.

Основной проблемой двустенных углеродных нанотрубок оставалось их производство. До самого последнего времени не существовало стабильной технологии производства однородной партии таких изделий. В используемой технологии производства двустенных углеродных нанотрубок одновременно с ними в процессе образуется большое количество одно и многостенных углеродных трубок. С учетом столь малых размеров, сортировка нанотрубок представляется весьма сложным процессом. Поэтому отделение ценных двустенных углеродных нанотрубок от других продуктов возникло само по себе как самостоятельная задача.

В конце декабря группа исследователей Северо-Западного университета (Northwestern University), Бостон, США под руководством проф. Марка Херсема (Mark C. Hersam) в интернет –издании журнала Nature Nanotechnology (Michael S. Arnold, Alexander A. Green, James F. Hulvat, Samuel I. Stupp, Mark C. Hersam. Sorting carbon nanotubes by electronic structure using density differentiation, – Nature Nanotechnology 1, 60 – 65 (), doi: 10.1038/nnano.2006.52, Article) опубликовала результаты разработки нового эффективного и надежного процесса селекции двустенных углеродных нанотрубок. Разработчики предлагают умное решение, основанное на методе, который недавно был разработан в том же университете и заключается в ультрацентрифугировании смеси нанотрубок для разделения их по градиенту плотности. При этом разделяются двустенные, одностенные и многостенные нанотрубки. Разделение производится по плотности как функции размеров нанотрубок и их электрических свойств.

Используя метод Северо-Западного Университета, смесь углеродных нанотрубок погружается в воду, содержащую молекулы поверхностно – активного вещества, которое обволакивает все частицы. Далее, углеродные нанотрубки сепарируются в ультрацентрифуге при скорости вращения порядка нескольких десятков тысяч оборотов в минуту.

Евгений Биргер