|
Изображение, полученное с помощью электронного микроскопа, на котором хорошо видна нанотрубка квадратного сечения. Снимок авторов работы
|
Ученым удалось получить нанотрубки квадратного сечения из серебра, растягивая нити из этого металла. Статья исследователей появилась в журнале
Nature Nanotechnology, а ее краткое изложение доступно на сайте physorg.com.
В рамках исследования ученые проводили растяжение тонких нитей серебра до разрыва. Время растяжения составляло всего около 10 секунд. Весь этот процесс снимался на камеру при помощи электронного микроскопа.
В результате исследователям удалось установить, что через 3,6 секунды вместо нити образовалась полая нанотрубка квадратного сечения. Последнее было связано с тем, что ячейка кристаллической решетки серебра представляет собой куб, у которого атомы находятся в вершинах и центрах граней. Образовавшаяся нанотрубка, таким образом, имела минимальный возможный поперечный размер, поскольку состояла из последовательно соединенных ячеек кристаллической решетки.
Спустя еще некоторое время вместо нанотрубки образовывалась тонкая нить из атомов, которая потом разрывалась. Видео эксперимента можно скачать здесь.
Используя данные компьютерного моделирования, исследователям удалось установить, что образование нанотрубки объясняется довольно просто: подобная структура оказывается структурой с минимальной поверхностной энергией. Кроме этого, исследователям удалось установить, что полученная нанотрубка оказывается достаточно устойчивой к растяжениям.
По словам ученых, новые результаты указывают на фундаментальные различия между обычными и наноматериалами. Ученые отмечают, что в обычных материалах поверхностные силы не принимаются в расчет, поскольку составляют лишь малую часть от сил, действующих внутри. У наноматериалов (например, нанотрубок) соотношение поверхностных и объемных сил совершенно другое - первые играют заметно более важную роль.
