После контакта с жидкостями нанотрубки образуют разные необычные формы, причем на результат влияет не только изначальная конфигурация пучка трубок, но и скорость, с которой происходит высыхание. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

Углеродные нанотрубки — полые структуры, напоминающие нити, только диаметром около нанометра. Из нанотрубок можно изготавливать наноматериалы, которые широко применяются для создания прочных покрытий, имитации различных тканей человеческого организма и даже адресной доставки лекарств. Интересное свойство нанотрубок состоит в том, что они могут сами образовывать наноматериал — это явление называется самоорганизацией.

Ученые научились реализовывать процесс самоорганизации при участии жидкостей, используя силы поверхностного натяжения и связанные с ними капиллярные явления. С помощью капиллярных эффектов физики уже получили причудливые структуры из нанотрубок: изогнутые, концентрические, закрученные цилиндры, эту технологию назвали «капиллярным формированием». Необычная форма получается за счет растворителя, который сначала конденсируется на нанотрубках, а потом испаряется с их поверхности.

Если в плотных массивах нанотрубок создавать пустоты, а после заполнять их каплями жидкости, то в процессе высыхания самоорганизация приводит к тому, что отверстия исчезают, и вместо них образуются выступающие гребни. При этом исследования, связанные с деформацией нанотрубок под действием жидкостей, не брали в расчет динамику капиллярных эффектов — то есть учитывалась только начальные параметры пучка трубок.

Недавно Самех Тувик (Sameh Tawfick) и его коллеги из Иллинойсского университета показали, что при расчете итоговой формы пучка нанотрубок нужно учитывать еще и скорость, с которой жидкость стекает с пучка после смачивания.