Нанотрубки обузданы: помогли капиллярные силы

Инженеры из Мичиганского университета совершили важный шаг в наноинженерии – научились создавать из углеродных нанотрубок детали различной формы. Новый производственный процесс позволяет скручивать трубки в спиральные шпили, концентрические кольца, создавать лопасти-лепестки и другие трехмерные фигуры. Подобные микроскопические объекты практически невозможно изготовить с помощью иных материалов и методов. Они могут использоваться как узлы наномеханизмов или для создания материалов с определенными тепловыми, электрическими и химическими свойствами.

Управление формой нанообъектов является большим достижением

Новый технологический процесс называется "капиллярное формирование" и использует капиллярные силы, благодаря которым жидкость вопреки гравитации движется по трубке. Изготовление детали начинается со штамповки нужного "узора" на кремниевой пластине. Под действием катализатора на основе железа начинается вертикальный рост углеродных нанотрубок в соответствии с заданной формой. Для выращивания нанотрубок применяется традиционный процесс химического осаждения паров ацетона. В момент конденсации ацетона капиллярные силы "вытягивают" вертикальные нанотрубки в сложные трехмерные структуры, определяемые изначальным "узором" на кремниевой пластине. Таким способом можно изготовить большое количество разнообразных форм и их сочетаний.

В настоящее время ученые изучают характеристики различных видов нанотрубок и возможную сферу их применения. Например, некоторые формы в 10 раз жестче, чем обычные полимеры, используемые в микротехнологиях.