Wszelkie jednowymiarowe nanorzeczy, takie jak nanorurki, nanopręty czy nanokryształy, są bardzo specyficzne. Ich elektryczne, magnetyczne i optyczne właściwości zależą od wielkości i kształtu, dlatego bardzo ważne jest posiadanie dokładnej kontroli nad tymi parametrami. Aktualnie stosuje się techniki, które są wieloetapowe i ciężkie do uogólnienia, ale mają to zmienić naukowcy z Georgia Institute of Technology.
Pracują oni nad podejściem, które pozwoli na wytwarzanie jednowymiarowych nanoprętów z szerokiej gamy materiałów prekursorowych. Głównym aspektem techniki jest zastosowanie kopolimeru „ramion” do stworzenia przedziałów w nanoskali, które podziałają jak chemiczne reaktory. Zewnętrze bloki „ramion” powstrzymają agregację nanoprętów.
Cały proces został opisany w czasopiśmie science. Zaczyna się on od funkcjonalizacji indywidualnych długości celuzlozy, która jest naturalnym biopolimerem. Celuloza jest chemiczne modyfikowana przez atom bromu. Następnie służy ona do inicjonowania wzrostu bloków kopolimerowych „ramion” z dokładną kontrolą długości. Następny krok to porcjowanie prekursorów do różnych przedziałów blokowych, gdzie służą one jako nanoreaktory (inicjalizacja i wzrost nanoprętów). Sztywny szkielet powstrzymuje nanopręty przed zginaniem się oraz powstrzymuje je przed różnicowaniem się.
Metoda ta jest także dosyć elastyczna. Kilka zmian w liczbie bloków oraz w chemii i można dowolnie zmieniać rozmiary nanorurek. Technika ta może znaleźć zastosowanie w optyce, fotonice, bionanotechnologii czy w budowie lekkich materiałów konstrukcyjnych.
Źródło: http://spectrum.ieee.org/; Zdjęcie: Autor: National Institute of Standards and Technology (Nanorod Rotation) [Public domain], Wikimedia Commons
