Простой способ получения нанотрубок

Нанотрубки являются сверхпроводниками, дающими невероятные возможности в микроэлектронике. И вот китайские ученые смогли простым способом получить материал для изготовления столь ценных углеродных цилиндрических кристаллов. Они нагрели графитовый стержень до температуры свыше 800°С и резко опустили его в стакан с водой температурой около 0°С. Произошел небольшой хлопок, вода в стакане слегка помутнела, и ученые еще несколько раз повторили этот эксперимент. Затем весь осевший в стакане осадок они собрали. В итоге, результатом их экспериментов стало получение многостенных нанотрубок, выход которых составил около 40%.

Нанотрубка представляет собой свернутый в трубку тонкий слой обычного куска графита. Самым сложным было отделить от него этот слой и затем свернуть его в трубку, сшив между собой противоположные концы трубки. И все эти, казалось бы, невыполнимые операции были осуществлены в процессе такого простого опыта.

При соприкосновении раскаленного графитного стержня с холодной водой происходит термоудар, наружный слой стержня мгновенно охлаждается, а внутренние слои остаются горячими и под воздействием линейного сжатия наружный слой отрывается от остальных слоев и сворачивается в трубку.      

Полученные таким простым способом нанотрубки имели внутренний диаметр 5-10 нанометров, наружный диаметр 30-50 нанометров и длину в несколько сотен нанометров. Стенки нанотрубок оказались практически бездефектными, а расстояние между слоями составило 0,34 нм, что является характерным расстоянием для агрегированных слоев графена в графите. Причем в полученном осадке были обнаружены как многостенные нанотрубки, так и наноструктуры скрученного типа с двумя свободными краями – одним внешним и одним внутренним.

Благодаря такому простому способу получения нанотрубок их цена в ближайшем будущем может значительно упасть, а количество новых материалов на основе нанотрубок может значительно возрасти. Конструкционный технический графит может стать основой для их промышленного производства.