Чтобы исследовать, как соединение с графеном повлияет на свойства нанотрубок каждого типа, физики подготовили четыре типа образцов.
Российские ученые с помощью лазерной "сварки" создали гибридные сети, состоящие из углеродных нанотрубок и графена, что позволит использовать их в качестве надежных проводящих элементов в нано- и биоэлектронике, например в умных часах, слуховых аппаратах, медицинских датчиках. Результаты работы опубликованы в журнале Nanomaterials, сообщила в четверг пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
"Наше исследование показало, что высокие прочность и электропроводность гибридных материалов позволят использовать их в наноэлектронике, а также в качестве компонентов различных устройств биоэлектроники, так как они помогут повысить точность и скорость их работы", - сказала руководитель проекта, главный научный сотрудник отдела математического моделирования Саратовского национального исследовательского государственного университета (СГУ) имени Н.Г. Чернышевского Ольга Глухова, слова которой приводятся в сообщении.
Углеродные нанотрубки хорошо проводят ток и тепло, устойчивы к скачкам напряжения и механическим повреждениям. Эти свойства позволяют использовать их в таких электронных устройствах как биосенсоры, транзисторы, аккумуляторы. Другой перспективный материал в наноэлектронике - это графен, который по свойствам похож на нанотрубки, поскольку он состоит из того же химического элемента - углерода. Отличие лишь в том, что атомы в составе графена образуют плоскость, тогда как в нанотрубках она свернута в полый цилиндр.
Российские физики в новой работе разработали метод создания гибридных наноструктур на основе углеродных нанотрубок и графена. Ученые использовали два типа нанотрубок: однослойные - стенки которых состояли только из одного слоя атомов углерода, и многослойные - их можно представить как множество цилиндров разного диаметра, вложенных один в другой.
Чтобы исследовать, как соединение с графеном повлияет на свойства нанотрубок каждого типа, физики подготовили четыре типа образцов. В первом на кремниевую подложку напыляли тонкую пленку из однослойных нанотрубок, во втором - такую же, но из многослойных. Третий и четвертый образцы состояли из смеси графена и одного из типов нанотрубок.
После нанесения всех слоев следовал этап наносварки, чтобы материалы прочно соединились химическими связями. Для этого исследователи использовали лазерное излучение, которое подавали короткими импульсами. Сравнив между собой все образцы, физики определили, что наибольшей прочностью и электропроводностью обладают гибридные наноструктуры из многослойных углеродных нанотрубок и графена.
