Indlejring af nanorør for at skabe 1-D van der Waals heterostrukturer

Et internationalt team af forskere har fundet en ny måde at skabe 1-D heterostrukturer på - ved at indlejre nanorør. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver, hvordan de indlejrede nanorørene og de former, de var i stand til at skabe. Yury Gogotsi og Boris Yakobson med Drexel University og Rice University har udgivet et Perspective-stykke om arbejdet udført af teamet i samme tidsskriftsudgave.

I tidligere forskningsindsatser, forskere har udviklet metoder til at samle heterostrukturer med krystallinske todimensionelle materialer såsom grafen - generelt ved at skabe film og derefter sætte dem sammen, eller ved at dyrke dem i lag. I denne nye indsats, forskerne har taget et sådant arbejde et skridt videre ved at skabe endimensionelle analoger af de samme typer heterostrukturer.

Heterostrukturerne skabt af forskerne blev lavet ved at tilføje bornitrid- eller molybdændisulfidskaller på enkeltvæggede kulstofnanorør ved hjælp af kemisk dampaflejring - men holdet forbedrede tidligere forsøg på at gøre det samme ved at skabe ydre skaller, der var sømløse og i form af en cylinder. De viste også, at lagene kunne veksles til at producere flere cylindre af forskellige størrelser - den ene inde i den anden - holdt sammen af ​​van der Waals-kræfter. Gogotsi og Yakobson foreslår, at teknikken udviklet af holdet sandsynligvis vil åbne op for en helt ny klasse af 1-D heterostrukturer, bemærker, at en lang række overgangsmetaller kan bruges til at skabe forskellige typer heterostrukturer. De foreslår endda, at sådanne heterostrukturer kan føre til udvikling af nanoenheder eller endda nanomaskiner.

Ved at bruge overflade-til-overflade skabeloner, forskerne demonstrerede 1-D rørformet krystalvækst uden brug af en katalysator, en idé, der kunne anvendes til 2-D applikationer, såvel, åbne nye forskningssteder. Gogotsi og Yakobson påpeger også, at brugen af ​​krumning introducerer belastningsenergi til atomerne, efterhånden som de tilføjes - en faktor, der reducerer vækst på nanometertynde rør. En anden positiv egenskab ved rørene er, at indlejring giver mulighed for at forbedre oxidations- og kemikalieresistens - og fordi alle de materialer, der bruges til at skabe heterostrukturerne, længe har været brugt som faste smøremidler, indlejrede 1-D heterostrukturer kan bruges til at skabe produkter med supersmøreevne.

© 2020 Science X Network