Füüsikud tegid murrangulise avastuse materjaliteaduses

Uudis

Tartu ülikooli teaduri Sergei Vlassovi juhtimisel leidsid füüsikud, et hõbenanojuhtmeid saab teha peaaegu purunematuks ja väga painduvaks. Nanotraatidele võib prognoosida praktilist rakendust näiteks järgmise generatsiooni optiliste kaablitena.

Nanotraadid on imepisikesed, juuksekarvast sada korda peenemad traadid, millel on palju eriomadusi. Nanotraatidega eksperimente tehes avastasid TÜ füüsikud koostöös Läti kolleegiga, et hõbenanotraatide mehaanilised omadused muutuvad märkimisväärselt ja ettearvamatul viisil, kui nad katta õhukese ränioksiidikihiga.

Kui tavaline hõbenanotraat on suhteliselt habras ja läheb füüsilist survet avaldades kergesti katki, siis ränioksiidse kattega nanotraat on äärmiselt vastupidav, kui mitte öelda, et lausa purunematu. Üllatav oli ka avastus, et kui rakendada elektronkiirgust, suudab see ka pärast «füüsilist väntsutamist» oma endise kuju taastada. Niisuguste nanotraatide näol on tegemist uut tüüpi nii-öelda füüsilise mäluga materjalidega.

«Individuaalsete nanostruktuuride uurimine on keeruline protsess ning nõuab peeni ja tundlikke tööriistu,» rõhutas Vlassov uurimise keerukust. Eksperimentide käigus tõmmati, lükati ja painutati nanostruktuure kontrollitud liigutustega. «Töö võib olla küllaltki meeltlahutav ja väga sarnane mängukonsooliga mängimisele, isegi katsetes kasutatav tehnika on videomängupuldiga varustatud,» lisas Vlassov.

Purunematutele ja mäluefektiga nanotraatidele võib prognoosida praktilisi rakendusi näiteks järgmise põlvkonna optiliste kaablitena. Nimelt on optilisi kaableid seadistades vaja neid tihti tugevalt painutada, paraku aga mõranevad praegu kasutusel olevad materjalid kergesti ning tulemuseks on suur kadu edastatava signaali tugevuses.

Seega on nanotraate võimalik lisada eri materjalide sisse ja nende omadusi mõjutada. «Nanotraatide abil on võimalik suurendada materjali mehaanilist vastupidavust, tugevust ning elektri- ja soojusjuhtivust,» lisas Vlassov.

Avastus on fundamentaalse tähtsusega ja uurimus avaldati ka maailma ühes mainekamas nanotehnoloogia valdkonna teadusajakirjas «Nano Letters».

Jaga artiklit