De kleinste tunnels ter wereld zijn slechts enkele nanometers breed. Onderzoekers van het Karlsruhe Institute of Technology (KIT) en Rice University, VS, hebben dergelijke tunnels in grafietmonsters gegraven. Dit maakt het mogelijk om het interieur van materialen te structureren door zelforganisatie in het nanometerbereik en het afstemmen van nanoporeus grafiet voor toepassingen in de geneeskunde en batterijtechnologie. De resultaten worden nu gepresenteerd in het wetenschappelijke tijdschrift Natuurcommunicatie .

De tunnels worden vervaardigd door nikkel nanodeeltjes toe te passen op grafiet dat vervolgens wordt verwarmd in aanwezigheid van waterstofgas. Het oppervlak van de metaaldeeltjes, die slechts enkele nanometers meten, dient als katalysator om de koolstofatomen van het grafiet te verwijderen en door middel van waterstof om te zetten in het gas methaan. Door capillaire krachten, het nikkeldeeltje wordt in het "gat" getrokken dat zich vormt en door het materiaal boort. De grootte van de tunnels die in de experimenten werden verkregen, lag in het bereik van 1 tot 50 nanometer, wat ongeveer overeenkomt met een duizendste van de diameter van een mensenhaar.

Om het echte bestaan ​​van deze grafiettunnels te bewijzen, de onderzoekers hebben gebruik gemaakt van scanning electron en scanning tunneling microscopie. "Microscopen, in feite, beeld alleen de bovenste lagen van het monster af, " de belangrijkste auteurs van de studie, Maya Lukas en Velimir Meded van KIT's Institute of Nanotechnology, leg uit. "De tunnels onder deze bovenste lagen, echter, laat atomaire structuren op het oppervlak achter waarvan het verloop kan worden getraceerd en die aan de nanotunnels kunnen worden toegewezen door middel van de zeer gedetailleerde scanning tunneling microscopiebeelden en op basis van geautomatiseerde simulaties." de diepte van de tunnels werd nauwkeurig bepaald door middel van een reeks beelden die met een scanning elektronenmicroscoop vanuit verschillende perspectieven werden genomen.

Er wordt poreus grafiet gebruikt, bijvoorbeeld, in de elektroden van lithium-ionbatterijen. De oplaadtijd kan worden verkort door materialen met de juiste poriegrootte te gebruiken. in de geneeskunde, poreus grafiet zou kunnen dienen als drager van medicijnen die over langere tijd vrijkomen. Grafiet vervangen door niet-geleidende materialen, bijv. boornitride, met atomaire structuren vergelijkbaar met die van grafiet, de tunnels zouden kunnen dienen als basisstructuren voor nano-elektronische componenten zoals nieuwe sensoren of zonnecellen.