Созданы алмазные нанопровода диаметром всего в три атома

Американские ученые научились получать нанопровода с проводящим центром диаметром в три атома и «алмазной» изоляцией.

«Мы показали, как можно получать крошечные, проводящие нити минимально возможного диаметра, которые при этом почти полностью самособираются, – говорит один из авторов работы. – Процесс прост, это синтез “в одной посуде”, достаточно смешать вместе ингредиенты и через полчаса получить результат».

Многообещающую технологию Николас Мелош (Nicholas Melosh) из Стэнфордского университета и его коллеги из Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США описывают в статье, опубликованной журналом Nature Materials.

Ученые использовали взвесь кристаллов адамантана – уложенных гексагональной решеткой алмаза десяти атомов углерода. Известно, что они активно «слипаются» друг с другом под действием сил Ван-дер-Ваальса. Авторы присоединили к ним серу и поместили в раствор, содержащий медь, которая уже самостоятельно связывалась с серой. В итоге такие структуры за счет самосборки адамантана соединялись друг с другом, образуя тончайшие нанопровода с проводящим «ядром» из атомов серы и меди – и изолирующей углеродной, «алмазной» оболочкой.

Самосборка «нанопроводов»: микрокристаллы алмаза стабилизируются атомами серы (желтые) и меди (красно-коричневые) / ©SLAC National Accelerator Laboratory

По словам авторов, это далеко не первый их опыт в получении таких «нанопроводов». Комбинируя различные металлы – такие как цинк или кадмий, серебро или железо – и различные заменители адамантана – например карбораны, – можно синтезировать структуры с разными свойствами, подходящие для разных сфер применения. Одни подойдут для освещения, другие – в улавливании энергии Солнца, третьи – для пьезоэлектричества.

«Легко представить себе вырабатывающую энергию одежду из таких проводов»,

– говорит один из ученых.