Металлические нанотрубки из дисульфида ниобия синтезировали из поваренной соли
Учёные достигли значительного прогресса в области синтеза металлических нанотрубок, впервые создав их на основе дисульфида ниобия (NbS2) с предсказуемыми физико-химическими характеристиками. Ключевым элементом этого процесса является использование поваренной соли (NaCl), которая играет важную роль в формировании наноструктур.
Нанотрубки представляют собой полые цилиндрические структуры, состоящие из атомных слоёв толщиной порядка нанометров. Эти структуры характеризуются высокой механической прочностью, низкой плотностью, а также высокой электропроводностью и теплопроводностью, что делает их перспективными для применения в различных областях науки и техники. Ранее учёные успешно синтезировали нанотрубки на основе углерода (полупроводник) и нитрида бора (BN) (изолятор), однако расширение возможностей синтеза на основе металлов представляет собой значительный шаг вперёд.
Профессор Вячеслав Роткин из Пенсильванского университета отметил, что добавление соли в процессе синтеза дисульфида ниобия способствует формированию нанотрубок с металлической оболочкой. Без соли материал растёт в плоской форме, в то время как соль инициирует формирование необходимых структур.
Интересно, что материал предпочитает образовывать двухслойные структуры, напоминающие вложенные друг в друга цилиндры. Компьютерное моделирование показало, что двойной слой стабилизируется за счёт электронного взаимодействия между оболочками, что позволяет избежать проблем, связанных с созданием нанопроводов из плоских материалов. Травление плоских материалов часто приводит к образованию шероховатых краёв, ухудшающих их свойства. Свёрнутая структура, напротив, обеспечивает более точные и предсказуемые характеристики.
Металлические нанотрубки обладают значительным потенциалом для применения в различных областях, включая сверхпроводящие провода, улучшение электронных устройств и разработку квантовых компьютеров. Несмотря на то, что исследование находится на ранней стадии, оно демонстрирует возможность создания таких материалов, что открывает новые перспективы для научных и технологических разработок, пишет источник.