Ajakirja Nano Letters hiljutises numbris näitab grupp Prantsuse ja Ameerika teadlasi, et süsiniku nanotorud pöörlevad kasvamise ajal ümber oma telje [1]. Kui senini puudusid uurijatel kindlad tõendid ütlemaks, missuguste reeglite alusel selliste torude kasv aset leiab, siis kõnealuse artikli autoritel õnnestus kasvamise protsess lausa filmilindile salvestada (video vaatamiseks klõpsa siia) [2].
Süsiniku nanotoru on justkui nanoskoopiline kokkurullitud traataed, mille võre igas ristumispunktis asub süsinikuaatom. Sellise ehitusega imepeenikestel torudel on mitmeid väga huvitavaid omadusi: tugevuse poolest teevad need silmad ette terasele, elektrijuhtivuselt on need aga võrreldavad vasega, mis on väga hea elektrijuht.
Kuigi tänaseks suudavad teadlased valmistada torusid, mis on oma läbimõõdust 28 miljonit korda pikemad [3], siis paraku annab see ka kõige pikemate senini valmistatud nanotorude pikkuseks kõigest paar millimeetrit. Sellest hoolimata on nanotorudele juba leitud mitmeid huvitavaid rakendusi, millest kõige põnevam on võib-olla torude kasutamine intelligentsete ravimikapslitena: kapsel liiguks suletuna organismis, kuni jõuab haigustekitaja (nt kasvaja) lähedusse; alles siis kapsel avaneks.
Nanotorusid kasvatatakse tavaliselt nikkel-, koobalt- või raudkatalüsaatoritel. Piisavalt kõrgel temperatuuril (700 oC) lagunevad katalüsaatorile jõudvad atsetüleeni, etüleeni või metanooli molekulid iseenesest, lagunemise käigus tekkiv süsinik moodustab aga pikki torusid. Et aga sellisel teel saadud nanotorude omadusi paremini kontrollida, on hädavajalik välja selgitada, missuguse mehhanismi järgi torude moodustumine täpselt aset leiab. Kasvava molekuli pöörlemist täpsemalt analüüsides jõudsid artikli autorid veendumusele, et torude kasv ei toimu mitte üksikute süsinikuaatomite kaupa, vaid dimeersete (kahest molekulist koosnevate) süsinikumolekulide liitumisel [1,2,4].
Süsiniku nanotorude avastamisloost võid täpsemalt lugeda 1998. aastal Horisondis ilmunud artiklist [5].
Allikad
- M. Marchand et al., Growing a Carbon Nanotube Atom by Atom: “And Yet It Does Turn”. Nano Letters, 2009, 9 (8), pp 2961–2966.
-
Video shows nanotube spins as it grows. Rice University, 28. juuli, 2009.
- L. X. Zheng et al., Ultralong single-wall carbon nanotubes. Nature Materials, 3, 673 - 676 (2004).
- Nanotubes Spin As They Grow. Science Daily, 29. juuli, 2009.
-
Nanotorud. Horisont 5/1998.
