Новая технология осаждения даёт возможность создавать леса из углеродных нанотрубок с максимальной длиной до четырнадцати сантиметров.
Углеродные нанотрубки (CNT) состоят из одного или нескольких слоёв графита. Материал считается крайне перспективным и уже применяется в промышленности, строительстве и технике. CNT невероятно прочны и лёгки. демонстрируютПолезные оптические и электрические свойства обладают материалами. Синтез таких материалов — сложная задача, особенно при получении нанотрубок большой длины.
Рекордно длинные CNT были полученыКитайские физики в 2013 году добились роста нанотрубок длиной полметра. Такая технология дает лишь отдельные нанотрубки, а не «лес» вертикально расположенных CNT. Подобную структуру до сих пор удавалось вырастить лишь до высоты пары сантиметров, но новый метод, найденный учеными японского Университета Васэда, обещает увеличить этот показатель в несколько раз. статье, опубликованной в журнале CarbonСообщается о получении леса CNT высотой четырнадцать сантиметров.
Чаще всего лесные нанотрубок выращивают на кремниевой подложке с катализатором — железом, покрытым окисью алюминия, — на который при определенных условиях осаживается углерод из газового потока. Но в процессе катализатор быстро выбывает из строя, что ограничивает высоту получаемых CNT. По этой причине Хисаси Сугимэ и его соратники нашли способ продлить срок службы катализатора, дополнив его слоем гадолиния.
Кроме того, в газ, заполняющий камеру для осаждения, добавляли незначительные (порядка долей на миллион) количества железа и алюминия. Это позволило сохранить работоспособность катализатора в течение до 26 часов — времени, за которое в лаборатории выросли рекордно «высокие» из CNT деревья высотой 14 сантиметров. Тесты показали, что чистота и структурная целостность полученных нанотрубок не уступала качеству тех, синтезированных традиционными способами.