В мире нанотехнологий текущие знаменитости являются углеродными нанотрубками – цилиндры, только миллиардные части метра через это могли бы когда-нибудь играть множество миниатюрных ролей от молекулярного пинцета до логических схем в будущих компьютерах. Теперь физики проектировали проекты самых маленьких нанотрубок в мире путем соединения атомов углерода по-новому, который более компактен чем когда-либо.
К тому же, эти тонкие углеродные нити – все еще в имитационной стадии – кажется, среди самых жестких структур, когда-либо созданных.Десятилетие назад исследователи в лабораториях NEC в Цукубе, Япония, посмотрели на gunk, перенесенный от plasmas, используемого для создания углеродных молекул формы футбольного мяча названными бакиболами. В развалинах они сочли микроскопические трубочки сделанными из углерода.
Атомы были устроены как свернутые листы графита, но трубы составляли только приблизительно один миллимикрон в диаметре. Теоретики предсказали, что эти нанотрубки будут необычно жестки и сильны, и эксперименты с тех пор доказали то правильное предсказание.В новой работе бригада физиков во главе с Винсентом Креспи из Университета штата Пенсильвания, университета Парк, включила в список лучшие суперкомпьютеры для проектирования намного более компактных структур нанотрубки.
В стандартной нанотрубке каждый атом углерода протягивается тремя руками для соединений с его соседями. Это – вид соединения, происходящего карандашом. В более твердых материалах, таких как алмаз, углерод протягивается с четырьмя связями.
Группа, рассчитанная, что произошло бы, если бы одна из четырех углеродных связей была ограничена с атомом водорода и получающимися молекулами, была включена вместе для создания нанотрубки. Как они сообщают в выпуске 17 сентября Physical Review Letters, теоретические трубы были бы приблизительно на 30% более жесткими, чем стандартные нанотрубки, и с диаметром 0,4 миллимикронов, они будут вдвое менее широки.
Если бы эти компактные нанопроводы могут быть синтезированы, говорит эксперт по нанотрубке Родни Руофф в Северо-Западном университете в Эванстоне, Иллинойс, они добавили бы замечательный новый материал к комплекту инструментов нанотехнологий. И он говорит, что перспективы нового материала хороши: «Мы, у экспериментаторов в области нанотрубки был довольно хороший пробег за прошлые 8 лет в создании вещей после того, как они были предсказаны».