Tarptautinė tyrėjų grupė surado naują metodą, leidžiantį kurti grafeno juostas, vadinamas nanojuostomis. Panaudodami vandenilį jie sugebėjo perrėžti vienasluoksnius anglies nanovamzdelius. Sukurtas metodas atveria kelius grafeinui, kuris yra modifikuota ir daug žadanti grafeno versija, gauti.
Tarptautinė tyrėjų grupė surado naują metodą, leidžiantį kurti grafeno juostas, vadinamas nanojuostomis. Panaudodami vandenilį jie sugebėjo perrėžti vienasluoksnius anglies nanovamzdelius. Sukurtas metodas atveria kelius grafeinui, kuris yra modifikuota ir daug žadanti grafeno versija, gauti.
Vieno atomo storio anglies lakštai tapo žinomiausia praeitų metų medžiaga, už kurią jos atradėjai gavo 2010 metų Nobelio fizikos premiją. Grafenas pasižymi įvairiomis neįprastomis, bet labai įdomiomis savybėmis. Kaip elektros laidininkas jis pagal savybes panašus į varį. O kaip šilumos laidininkas jis lenkia visas žinomas medžiagas.
Grafeno savybes galima stipriai keisti, pavyzdžiui, gaminant grafeną įvairių pločių juostų pavidalu. Tokios juostos vadinamos nanojuostomis. Pirmą kartą nanojuostos buvo gautos du metus atgal. Naudotas metodas, kurio pradžioje pagaminami anglies nanovamzdeliai. Vėliau panaudojus deguonį nanovamzdeliai yra išilgai perpjaunami. Bėda, kad anglies atomai lieka prisikabinę prie nanojuostų kraštų, o tai ne visada yra pageidaujama.
Naujame tyrime mokslininkų grupė parodė, kad įmanoma perpjauti vienasienius anglies nanovamzdelius panaudojant reakciją su molekuliniu vandeniliu. Tokiu metodu gautos nanojuostos turės vandenilio atomus, prisikabinusius prie kraštų, tačiau tai gali būti svarbu kai kuriems pritaikymams. Aleksandras Talyzinas (Alexandr Talyzin), fizikas iš Umea universiteto, esančio Švedijoje, per paskutinį dešimtmetį nagrinėjo kaip vandenilis sąveikauja su fulerenais, kurie yra futbolo kamuolio formos anglies molekulės.
„Anglies nanovamzdelių pjovimas su vandeniliu buvo loginė mūsų tyrimo seka. Mūsų ankstesnė patirtis tam labai padėjo“, – pasakė Aleksandras Talyzinas.
Nanovamzdeliai, paprastai, užsidaro pusiau sferiniu kaušeliu, o tai, iš esmės, yra ne kas kita, o pusė fulereno molekulės. Mokslininkai prieš tai buvo parodę, kad fulereno molekulės gali būti visiškai suardytos labai stipriu hidrinimu. Todėl jie naujame eksperimente tikėjosi panašaus rezultato paveikus vandeniliu sferinį nanovamzdelio galą. Buvo tikimasi atidaryti nanovamzdelį panaudojant hidrinimą. Efektas iš tikrųjų pasitvirtino ir jiems taip pat pavyko atskleisti tam tikrus kitus daug žadančius efektus.
Labiausiai įdomus atradimas buvo susijęs su anglies nanovamzdelio perpjovimu, kai gaunamos grafeno nanojuostos, išilgai paveikus nanovamzdelį vandeniliu. O įdomiausia, kad perpjovus nanovamzdelį ir gavus nanojuostas su prisikabinusiu vandeniliu, yra galimybė susintetinti hidrintą grafeną, kuris vadinamas grafeinu. Iki šiol grafeiną buvo bandoma sintetinti taikant vandenilio reakciją su grafenu. Bet tai pasirodė labai sudėtinga padaryti, ypač kai grafenas formuojamas ant tam tikro pagrindo ir, tik viena jo pusė gali dalyvauti reakcijoje. Tačiau vandenilis lengvai sąveikauja su išgaubtu anglies nanovamzdelių paviršiumi.
„Mūsų idėja yra panaudoti vandenilį nanovamzdeliams perpjauti ir tokiu būdu gauti grafeino nanojuostas. Dabar yra žengti tik pirmieji žingsniai sintetinant grafeino nanojuostas. Reikia dar daug darbo, kad mūsų metodas taptų efektyvesnis, – paaiškino savo darbą Aleksandras Talyzinas. – Sėkmės raktas yra kelių mokslinių grupių iš skirtingų universitetų patirties ir žinių apjungimas.“
