Международная группа исследователей из Финляндии и Швеции выяснили, каким образом можно соединить в одно целое два перспективных наноматериала - графен и углеродные нанотрубки. Благодаря такому симбиозу этих двух родственных с одной стороны, но разных с другой стороны, материалов, получившиеся сложные структуры могут функционировать в качестве полупроводников и других элементов электронных схем.

Используя маленькие части графеновой пленки исследоватли выращивали длинные и узкие графеновые наноленты прямо внутри одностеночных углеродных нанотрубок. Как показали исследования, свойства графеновых нанолент могут меняться в зависимости от их ширины, и изменяться весьма кардинально, от проводящего металлического состояния до полупроводникового состояния. В зависимости от свойств графеновой наноленты, электрические и электронные свойства углеродной нанотрубки, которая служит своеобразным контейнером для наноленты, меняются от изоляционных до полупроводниковых или проводящих.

Используя комбинации диаметра нанотрубки и толщины наноленты, и применяя некоторую химическую обработку, сообщают исследователи, можно получать необычные вещи. К примеру, проводящая нанолента внутри изолирующей нанотрубки может выступать в роли обычного изолированного проводника, только, естественно, на наноуровне. Нанолены, имеющие свойства полупроводников, могут выступать в качестве источников света, светодиодов, в качестве транзисторов или в качестве гальванических элементов для солнечных батарей. Комбинация этих двух элементов, находящихся в проводящем металлическом состоянии, может выступать в роли коаксиального нанокабеля, который будет использоваться для передачи высокочастотных радиосигналов.

"Контроль за точностью ширины и угла расхождения сторон графеновых нанолент позволит нам собирать сложные материалы, имеющие строго заданное значение величины запрещенной зоны, что позволит этим материалам функционировать как изолятор, полупроводник или проводник" - рассказывает Илья Аношкин (Ilya Anoshkin), научный сотрудник университета Аальто (Aalto University). - "Получить такой контроль при применении обычного метода изготовления графена и углеродных нанотрубок практически невозможно".

Исследователи добавили, что их процесс синтеза сложного материала из двух материалов достаточно прост, масштабируем и может быть достаточно просто реализован в промышленных масштабах.