یک گروه تحقیقاتی روشی را برای کنترل قطر نانولوله‌های کربنی- کاهش قطر تا نزدیک صفر نانومتر- ابداع کرده‌اند. این توانایی جدید و مفید توسط دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در برکلی و آزمایشگاه ملی Lawrence Berkeley طراحی شده و نانولوله‌های کربنی را قادر می‌سازد که در فناوری‌های جدید به راحتی مورد استفاده قرار گیرند.
چگونگی تغییر قطر نانولوله‌های کربنی
۱۶ دی- یک گروه تحقیقاتی روشی را برای کنترل قطر
نانولوله‌های کربنی- کاهش قطر تا نزدیک صفر نانومتر- ابداع کرده‌اند. این
توانایی جدید و مفید توسط دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در برکلی و
آزمایشگاه ملی Lawrence Berkeley طراحی شده و سبب می‌شود نانولوله‌های
کربنی در فناوری‌های جدید به راحتی مورد استفاده قرار گیرند.
Tom Yuzvinsky فیزیکدان دانشگاه کالیفرنیا می‌گوید: “یکی از بزرگترین موانع
در به کارگیری نانولوله‌های کربنی، فقدان کنترل اندازه آنها بوده است”. او
اضافه می‌کند: “اکنون ما می‌توانیم قطر نانولوله‌های کربنی را با دقت تنظیم
کنیم و در نتیجه ادوات نانومقیاسی را برای حل مشکلات خود بسازیم”.
خواص فیزیکی و الکتریکی استثنایی نانولوله‌های کربنی، مانند استحکام عالی و
هدایت بسیار خوب آنها، باعث شده این مواد به عنوان اساس برخی ادوات
نانومقیاس مانند ترانزیستورها و حسگرها مورد استفاده قرار گیرند. از آنجایی
که این خواص به اندازه نانو وابسته هستند و روش‌های کنترل دقیق اندازه آنها
قابل اطمینان نیستند، بهره‌گیری کامل از نانولوله‌های کربنی، آن گونه که
مدنظر محققان است، در فناوری‌های جدید امکان‌پذیر نبوده است.
yuzvinsky و همکارانش گام مهمی به سوی تغییر این شرایط
برداشته‌اند. آنها کار را با نانولوله کربنی چندلایه (چهار دیواره) آغاز
کردند. این گروه ولتاژ مشخصی را با دقت بر نانولوله وارد کردند که باعث شد،
دو دیواره بیرونی به صورت الکتریکی تجزیه شده و از بین بروند. سپس این
نانولوله نازک شده در معرض بمباران پرتوهای الکترونی پرانرژی قرار
می‌گیرد، و این بمباران موجب خارج شدن اتم‌های کربن از دیواره نانولوله
می‌گردد که در نهایت موجب ایجاد فضای خالی و نقص در ساختار اتمی آن
می‌گردد. هم زمان با این کار، این گروه جریانی را از میان نانولوله عبور
دادند که موجب گرم شدن نانولوله می‌شود تا حدی که فضای خالی و نقص ساختار
آن به واسطه تغییر شکل خودبه‌خود آن به شکل نازک‌تر و به ساختاری تقریباً
بی‌نقص ترمیم می‌گردد. تکرار این فرآیند باعث چروکیده شدن تدریجی و کنترل
شده نانولوله در چند دقیقه می‌شود. هنگام کاهش قطر آن، yuzvinsky و
همکارانش با دقت جریان عبوری از میان نانولوله را تنظیم می‌کردند تا افزایش
مقاومت الکتریکی آن را ره‌گیری کنند. در این جا دومین نتیجه مهم و جالب
توجه این کار به دست آمد: هدایت (رسانایی) نانولوله کربنی چند دیواره
مستقیماً متناسب با قطر آن است. این موضوع برخی از نتایج غیرمنتظره در
مطالعات رسانایی الکتریکی نانولوله‌های کربنی را توجیه می‌کند.
این محققان با استفاده از میکروسکوپ TEM که تصاویری با جزئیات کامل از
نانولوله ارائه می‌دهد، این تغییرات را دنبال کردند و بالاخره دریافتند که
نانولوله کربنی کم عرض می‌شود (کمتر از یک نانومتر) به حدی که دیواره داخلی
شکسته شده و دو قطعه نانولوله که با پل ناپایداری از اتم‌های کربن به هم
متصل‌اند، ازهم جدا می‌شوند.
