Onderzoek waarbij wetenschappers van de Universiteit van Nottingham betrokken zijn, pioniert met een nieuwe methode om moleculen te bestuderen en te maken.

Het werk, gemeld in Natuurmaterialen , kan de weg vrijmaken voor de productie van nanomaterialen voor gebruik in een nieuwe generatie computers en gegevensopslagapparaten die sneller zijn, kleiner en krachtiger.

De onderzoeksgroep van Nottingham, onder leiding van Dr. Andrei Khlobystov in de School of Chemistry van de universiteit, gespecialiseerd in de chemie van nanomaterialen en heeft koolstofnanobuisjes bestudeerd als containers voor moleculen en atomen.

Koolstof nanobuisjes zijn opmerkelijke nanostructuren met een typische diameter van 1-2 nanometer, dat is 80, 000 keer kleiner dan de dikte van een mensenhaar. De afgelopen jaren is de onderzoekers hebben ontdekt dat de fysische en chemische eigenschappen van moleculen die in koolstofnanobuisjes zijn ingebracht heel anders zijn dan de eigenschappen van vrije moleculen. Dit presenteert een krachtig mechanisme voor het manipuleren van de moleculen, gebruik maken van hun functionele eigenschappen, zoals magnetische of optische, en voor het beheersen van hun chemische reactiviteit.

De laatste studie is een samenwerking tussen de chemische nanowetenschappers van Dr. Khlobystov, theoretische chemici gevestigd in de School of Chemistry van de universiteit en elektronenmicroscopistes van de Universiteit van Ulm in het Duits.

Samenwerken, ze hebben aangetoond dat koolstofnanobuizen kunnen worden gebruikt als chemische reactoren op nanoschaal en dat chemische reacties met koolstof- en zwavelatomen die in een nanobuis worden vastgehouden, leiden tot de vorming van atomair dunne stroken koolstof, bekend als grafeen nanoribbon, versierd met zwavelatomen rond de rand.

Dr. Khlobystov zei:"Grafeen-nanoribbons bezitten een schat aan interessante fysieke eigenschappen waardoor ze geschikter zijn voor toepassingen in elektronische en spintronische apparaten dan het moedermateriaal grafeen - waarvan de ontdekking vorig jaar de Nobelprijs voor de natuurkunde opleverde voor de wetenschappers van de Universiteit van Manchester, professoren Andre Geim en Konstantin Novoselov.

"Nanoribbons zijn erg moeilijk te maken, maar de strategie van het team van Nottingham om chemische reacties op nanoschaal te beperken, leidt tot spontane vorming van deze opmerkelijke structuren. Het team heeft ook ontdekt dat nanoribbons - verre van eenvoudige platte en lineaire structuren - een ongekende spiraalvormige draai hebben die verandert in de loop van de tijd, wetenschappers een manier geven om de fysieke eigenschappen van het nanolint te controleren, zoals elektrische geleidbaarheid."

Apparaten op basis van nanolinten kunnen mogelijk worden gebruikt als nanoschakelaars, nano-actuatoren en nanotransistoren geïntegreerd in computers of gegevensopslagapparaten.