Forskere er banebrydende for ny metode til produktion af nanobånd

Forskning, der involverer forskere fra University of Nottingham, er banebrydende for en ny metode til at studere og fremstille molekyler.

Arbejdet, rapporteret i Naturmaterialer , kunne bane vejen for produktion af nanomaterialer til brug i en ny generation af computere og datalagringsenheder, der er hurtigere, mindre og kraftigere.

Forskergruppen Nottingham, ledet af Dr. Andrei Khlobystov på University's School of Chemistry, specialiseret sig i nanomaterialers kemi og har studeret kulstof nanorør som beholdere til molekyler og atomer.

Carbon nanorør er bemærkelsesværdige nanostrukturer med en typisk diameter på 1-2 nanometer, hvilket er 80, 000 gange mindre end tykkelsen af ​​et menneskehår. I løbet af de sidste par år, forskerne har opdaget, at fysiske og kemiske egenskaber ved molekyler indsat i kulstofnanorør er meget forskellige fra frie molekylers egenskaber. Dette præsenterer en kraftfuld mekanisme til at manipulere molekylerne, udnytte deres funktionelle egenskaber, såsom magnetiske eller optiske, og for at kontrollere deres kemiske reaktivitet.

Den seneste undersøgelse er et samarbejde mellem Dr. Khlobystovs kemiske nanoforskere, teoretiske kemikere baseret på universitetets kemiskole og elektronmikroskopister fra Ulm Universitet på tysk.

Arbejde sammen, de har demonstreret, at kulstofnanorør kan bruges som kemiske reaktorer i nanoskala og kemiske reaktioner, der involverer kulstof- og svovlatomer indeholdt i et nanorør, fører til dannelse af atomartynde strimler af kulstof, kendt som grafen nanobånd, dekoreret med svovlatomer rundt om kanten.

Dr. Khlobystov sagde:"Graphene nanobånd besidder et væld af interessante fysiske egenskaber, der gør dem mere egnede til anvendelser i elektroniske og spintroniske enheder end modermaterialet grafen - hvis opdagelse tiltrak Nobelprisen i fysik sidste år for forskere fra University of Manchester, professorer Andre. Geim og Konstantin Novoselov.

"Nanobånd er meget svære at lave, men Nottingham-teamets strategi med at begrænse kemiske reaktioner på nanoskalaen sætter gang i spontan dannelse af disse bemærkelsesværdige strukturer. Holdet har også opdaget, at nanobånd - langt fra at være simple flade og lineære strukturer - har en hidtil uset spiralformet drejning, der ændringer over tid, give videnskabsmænd en måde at kontrollere nanobåndets fysiske egenskaber, såsom elektrisk ledningsevne."

Enheder baseret på nanobånd kan potentielt bruges som nano-switches, nanoaktuatorer og nanotransistorer integreret i computere eller datalagringsenheder.