Уникальная технология контроля роста металлических кристаллов

Источник: Nature

Исследователи из Университета Уорвика (Великобритания) объявили о первом в истории методе контролируемого роста металлических кристаллов из отдельных атомов. Как отмечает руководитель команды ученых профессор Питер Сэдлер, настоящим прорывом является тот факт, что технология позволяет наблюдать и управлять наномиром в динамике. Исследователи использовали графеновую матрицу, легированную бором, чтобы замедлять и улавливать атомы металла осмия. Когда захваченные атомы осмия вступают в контакт с другими атомами, они связываются вместе и в конце концов образуют трехмерные металлические кристаллы.

Участник исследования доктор Николас Барри поясняет, что постройка наноскопических объектов имеет огромное значение для производства материалов будущего. Но до сих пор образование металлических нанокристаллов не удавалось контролировать с точностью на уровне отдельных атомов, в мягких и доступных условиях. По словам профессора Сэдлера, ширина отдельных кристаллов может составлять всего 15 ангстрем (0,00000015 см). На создание такого кристалла уходит не более часа, и его рост можно контролировать и корректировать. Возможности технологии можно оценить по такому примеру: если для наноустройства требуется кристалл, содержащий миллион атомов осмия, из 1 грамма металла можно изготовить примерно 400 тысяч устройств на каждого жителя планеты.

По сравнению с существующими методами выращивания кристаллов, нанокристаллометрия предлагает значительное улучшение экономичности и эффективности, а также высокую точность построения наноскопических объектов. Исследователи утверждают, что новая технология обладает рядом потенциальных применений. В частности, на основе нанокристаллов возможно построение точных на атомарном уровне электронных схем и устройств для хранения информации. Метод также имеет потенциал для использования в производстве датчиков лекарственных препаратов, ДНК и газов, а также для создания уникальных наноузоров на различных поверхностях для маркировки ценных или конфиденциальных документов. Наконец, нанокристаллы в будущем могут войти в состав новых нано-сплавов с необычными свойствами.