东京都立大学的研究人员使用表面活性剂分散绝缘的氮化硼纳米管,并将它们涂在表面上而不会成束。研究小组证明,热处理可以去除表面活性剂以显示干净的纳米级模板;然后,化学气相沉积可以使用一系列材料在模板上形成同轴纳米管。将纳米管涂覆到“惰性”绝缘结构上的能力使科学家能够前所未有地获得新纳米管材料的特性。

纳米技术的突破使材料科学家更容易获得纳米管和纳米片。但孤立地研究它们绝非易事。因为它们经常捆绑或聚合在一起,所以很难针对来自它们降低的维度的奇异光学和电子特性。

最近的工作表明,纳米管材料可以在碳纳米管的表面上生长,从而提供可能具有特征的分离良好的结构。但碳纳米管具有导电特性并强烈吸收光,因此很难将涂层材料的电学和光学特性与原始纳米管的电学和光学特性区分开来。

现在,由东京都立大学的YusukeNakanishi助理教授、YoheiYomogida助理教授和YasumitsuMiyata副教授领导的团队已经使用绝缘氮化硼(BN)纳米管作为生长纳米管的模板。这绝非易事:众所周知,氮化硼纳米管具有粘性。虽然它们可以用有助于保持管分开的表面活性剂分散,但尚不清楚是否可以去除表面活性剂以显示干净的模板。现在,该团队成功地找到了一种不会粘在管子上的表面活性剂;他们还在真空下进行了热处理,留下干净、隔离良好的绝缘纳米管模板。

使用化学气相沉积,可以将一系列材料涂覆到模板上。新管缠绕在原来的BN管上,形成看起来像纳米级同轴电缆的东西。重要的是,由于BN是一种绝缘材料,因此可以对任何涂层材料的电性能进行前所未有的深入研究。这包括一种称为手性的特性,即纳米管中原子结构中的“手性”,它会产生一系列奇异的电子特性。

原则上,该团队认为他们的“纳米试管”可用于模板化各种不同材料的生长。他们已经在二硫化钼和碳方面取得了成功,还有更多的空间。再加上他们的BN模板的光学和电学惰性,他们的新平台不仅有望发现材料,而且还可以不受限制地获得其奇异的物理化学特性。他们的研究发表在ACSNano上。