Физики из России и Китая разработали технологию, которая позволяет создавать двумерные наноматериалы из выровненных углеродных нанотрубок. Она идеально подхоит для оптоэлектронных и фотонных устройств.
Основой для таких устройств станут двумерные материалы, состоящие из соединенных одностенных углеродных нанотрубок, выстроенных в определенном направлении. Разработанная технология позволяет контролируемо создавать такие материалы из отдельных наноструктур, заявили ученые.
Научный сотрудник Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ Георгий Ермолаев отметил, что выровненные углеродные нанотрубки представляют собой уникальный материал. Поскольку выравнивание всех нанотрубок вдоль определенного направления представляет собой сложную задачу. В большинстве случаев получаются нанотрубки с хаотическим распределением, часто образующие переплетенные массивы.
Первые эксперименты с двумерными материалами свидетельствуют о их значительной полезности для оптических устройств. Они демонстрируют уникальные физические характеристики, включая изменение преломления света и других видов электромагнитных волн от ультрафиолета до инфракрасного излучения при перпендикулярном и параллельном падении светового луча. Такие свойства позволяют гибко управлять светом и манипулировать его параметрами.
Российские и китайские исследователи предложили технологию, которая позволяет оптимизировать структуру двумерных пленок из выровненных нанотрубок для проведения различных манипуляций с электромагнитными волнами. Этот подход также применим для определения оптических свойств различных двумерных углеродных материалов, что ускоряет и удешевляет их разработку и внедрение в промышленное производство.
Напомним, первые углеродные нанотрубки были получены в результате экспериментов и подробно изучены в 1991 году. Исследования показали, что эти структуры обладают множеством полезных свойств. Особенно примечательными являются их высокая теплопроводность и электропроводность, а также высокая прочность и механическая устойчивость. Дальнейшие исследования позволили ученым выявить возможности применения углеродных нанотрубок в разработке сверхчувствительных детекторов для различных газов, гибких сенсорных панелей и других инновационных устройств.
Фото: Christopher Burns / Unsplash.com
