Макароны обладают одним и тем же вкусом, не зависимо от того, закручены они или нет. На нанометровом масштабе всё выглядит иначе: спиральные нанотрубки и нановолокна имеют электронные свойства, кардинально отличные от свойств неспиральных структур.

Учёные из Калифорнийского Университета в Сан-Диего (University of California, San Diego) и Клемсоновского Университета (Clemson University) исследуют возможности использования этих отличий для создания новых компонентов наноэлектронных устройств.

Цель исследователей – создание новых наноэлектронных устройств, таких как переключатели, логические элементы, смесители частот или индукторы. Такие устройства в будущем могут прийти на смену обычным кремниевым технологиям из-за целого ряда свойств: низкого потребления и диссипации энергии, высокой радиационной устойчивости и других.

Рис. 1. Изображение закрученной углеродной нанотрубки, полученное в трансмиссионном электронном микроскопе

В погоне за этой целью учёные разрабатывают методы контролируемого производства углеродных нанотрубок целого ряда форм, включая Y-соединения и наноспирали, методом химического напыления (CVD). Структурный анализ выращенных нанотрубок производится в трансмиссионном электронном микроскопе. Также исследователи изучают механизмы роста нанотрубок, дефекты, электропроводность нанообъектов. Кроме того, они занимаются моделированием устройств, разработкой электронных и оптоэлектронных схем, а также исследуют ограничения, налагаемые на эти устройства в высокочастотном режиме.

Рис. 2. «Ковёр» из спиральных нанотрубок. Масштабный отрезок соответствует 2 нм

Пока неясно, когда, где и как именно нелинейные нанотрубки выйдут из лабораторий в реальный мир. Необходимо узнать больше об их свойствах и том, как управлять их ростом и интегрировать их в устройства. Теперь, зная условия, при которых нанотрубки растут спирально, возможностей управлять их электронными и другими свойствами ещё больше.

Василий Артюхов