Теперь группа из Манчестера во главе с докторантом Радхой Бойей и лауреатом Нобелевской премии Андре Геймом показывает, как сделать невозможное возможным, как сообщает Nature.
Новая технология элегантна, адаптируема и поразительно проста. По сути, это своего рода антипод известного материала графена.
При изготовлении графена люди часто берут кусок графита и используют скотч для извлечения одной атомной плоскости из атомов углерода, графена. Оставшийся графит выбрасывается.
В этом новом исследовании манчестерские ученые аналогичным образом извлекли полоску графена из графита, но отказались от графена и сосредоточились на том, что осталось: ультратонкая полость в кристалле графита.
Такие полости атомарного масштаба могут быть изготовлены из различных материалов для достижения не только желаемого размера, но и для выбора свойств стенок капилляров. Они могут быть атомарно гладкими или шероховатыми, гидрофильными или гидрофобными, изолирующими или проводящими, электрически заряженными или нейтральными; список продолжается.
Пустоты могут быть выполнены в виде полостей (для удержания различных веществ) или туннелей с открытым концом (для транспортировки различных газов и жидкостей), что представляет огромный интерес для фундаментальных исследований и многих приложений.
То, что потенциально могут сделать для нас такие узкие туннели с дизайнерскими свойствами, ограничено только воображением.
Ожидается, что свойства материалов в этом поистине атомном масштабе будут сильно отличаться от тех, с которыми мы знакомы в нашем макроскопическом мире. Чтобы продемонстрировать, что это имеет место в их пустотах атомного масштаба, группа из Манчестера проверила, как вода течет по этим ультратонким трубам.
К всеобщему удивлению, они обнаружили, что вода течет с небольшим трением и с высокой скоростью, как если бы каналы были во много тысяч раз шире, чем они есть на самом деле.
Радха Бойя прокомментировала: «Это совершенно новый тип наноразмерных систем.
Такие капилляры и представить не могли, даже в теории. Никто не думал, что такая точность в дизайне возможна.
Новые технологии фильтрации, опреснения, газоразделения – очевидные направления, но есть еще много других, которые нужно изучить ».
Сэр Андре добавил: «Создавать что-то полезное из пустого места, безусловно, мило.
Обнаружение того, что это пространство предлагает так много новой науки, ошеломляет. Даже оглядываясь назад, я не ожидал, что идея так удачно сработает.
Существует множество возможностей для исследований и разработок, которые сейчас необходимо рассмотреть. Мы ошеломлены выбором.’