Впервые удалось измерить электромеханические свойства тончайших нанотрубок

Исследователи из Университета ИТМО, МФТИ и Университета Авейру в Португалии совместно с коллегами из компании NT-MDT Spectrum Instruments предложили новый метод микроскопии нанообъектов. Сообщается, что учёным удалось впервые измерить электромеханические свойства нанотрубок диаметром в тысячу раз меньше человеческого волоса.

Изучение свойств нанотрубок необходимо для получения материалов с заданными характеристиками. Для этого применяют атомно-силовую микроскопию, основанную на сканировании поверхности образца с помощью специального зонда. Он представляет собой иглу с кончиком, размер которого составляет всего несколько тысячных долей микрона. При перемещении по образцу регистрируется силовое взаимодействие, что позволяет сформировать трёхмерную модель поверхности и определить электромеханические свойства объекта.

Однако в случае сканирования тончайших хрупких нанотрубок, не прикреплённых к подложке, контакт зонда с образцом может приводить к повреждению последнего. Учёным удалось решить проблему, предложив модифицированный метод атомно-силовой микроскопии: его суть заключается в том, что во время сканирования зонд перемещается к следующей точке измерения над образцом, не контактируя с ним.

Предложенный метод был опробован на нанотрубках из короткого пептида дифениаланина. Исследователи одновременно измерили упругость пептидных нанотрубок и описали, как они ведут себя в электрическом поле. Более того, специалисты впервые смогли напрямую измерить пьезоэлектрический отклик, то есть сигнал, характеризующий свойство объекта изменять размеры под действием электрического поля.

Ожидается, что предложенная технология поможет в создании новых биосовместимых материалов и миниатюрных устройств, в том числе для компьютерной отрасли. Подробнее об исследовании можно узнать здесь.