Как сообщил журнал Carbon, специалисты из японского Университета Васэда добились того, что высота вертикального “леса” нанотрубок достигает 14 сантиметров. Ранее китайские ученые смогли вырастить отдельные натотрубки до 50 сантиметров в длину, но высота подобного “леса” достигала лишь 2 сантиметров. Отдельные же нанотрубки не слишком практичны и пригодны для использования в промышленности.
Как правило, такой “лес” выращивают на основе кремния, а катализатором служит железо с покрытием из оксида алюминия. Высоту ограничивает быстрая деградация катализатора. Ученые смогли продлить срок его работы, добавив слой гадолиния. Кроме того, кремниевую пластину поместили в камеру, где проводился процесс холодного осаждения из паровой фазы, а к разогретой до 750 градусов пластине катализатора постоянно добавляли атомы испаренного алюминия и железа. Таким образом, катализатор смог действовать 26 часов, в результате “лес” успел подняться на рекордную высоту.
Углеродные нанотрубки — трубки из атомов углерода с толщиной стенок в один атом — необходимы для таких отраслях промышленности, как оптика, электроника, медицина, очистка воды и т.д.
Использование нанотрубок позволит создавать уникальные легкие и при этом прочные материалы. Нанотрубки могут улучшить свойства почти любых материалов, повысив не только их прочность, но и электропроводность и теплопроводность. Лес из нанотрубок участвует с процессе искусственного фотосинтеза, который может обеспечить население дешевой энергией из солнца и воды. Один из разработчиков этой системы профессор энергетики и химии Калифорнийского университета в Беркли Ян Пэйдун в 2020 году стал лауреатом премии «Глобальная энергия».
Выращенные нанотрубки оказались более прочными, качественными и чистыми. По мнению ученых, открытие позволяет надеяться на возможность массового использования нанотрубок в промышленности. Способ поддержания катализатора в рабочем состоянии можно использовать в нефтехимии, выращивании кристаллов, энергетике и т.д.
