Ученые впервые создали цветные тонкие пленки из углеродных нанотрубок

Одностенные углеродные нанотрубки или листы из графеновых слоев атомарной толщины активно используются во многих проектах. Но, до недавнего времени, они сохраняли природный черный или темпо-серый оттенок. Специалистам университета Аалто впервые удалось раскрасить материал.

Исследователи продемонстрировали способ контролировать производство тонких пленок из углеродных нанотрубок для получения широкого спектра цветов, сообщает sciencedaily.com. В частности, они изготовили зеленый, коричневый и себебристо-серый материал. Выводы проекта представлены в Journal of the American Chemical Society. Авторы уверены, что это – первый случай изготовления цветных углеродных нанотрубок путем прямого синтеза. Оттенок появляется в процессе производства, а не при обработке уже готовых изделий.

Прямой синтез позволяет получить большое количество чистых образцов без повреждения продукта при очистке.

«Теоретически, эти цветные пленки могут использоваться в сенсорных экранах или солнечных коллекторах, давая им новые оптические свойства», — сказал профессор Эско Кауппинен.

Методика, разработанная командой, задействует аэрозольные формы метала и углерода. Это позволяет аккуратно манипулировать структурой нанотрубок прямо в процессе производства.

«Выращивание таких элементов напоминает посадку деревьев. Нам нужны семена, удобрения и тепло солнца. В роли первый выступают аэрозольные наночастицы железа. Питанием служит монооксид углерода, а реакцию запускает нагрев более чем до 850° С», — сказал доктор Хуа Цзян, старший научный сотрудник Университета Аалто.

Современная техника электронной дифракции позволила ученым определить точную атомарную структуру их тонких пленок. Материал имеет узкое распределение хиральности. То есть, ориентация сотовой решетки стенок труб почти однородная во всем образце. Хиральность в некоторой степени определяет электрические свойства и цвет углеродных нанотрубок.

На следующих этапах исследователи хотят проверить, как на оттенок и другие характеристики материала повлияет добавление углекислого газа.