Các nhà vật lý tại Đại học Stanford cho biết họ đã phát minh ra dây điện mảnh nhất thế giới, bề rộng chỉ bằng ba nguyên tử, sử dụng diamondoid (các bộ phận cấu thành nhỏ nhất của một viên kim cương) để tạo ra dây siêu mảnh.
Ảnh minh họa
Các tác giả tin rằng phương pháp mới được sử dụng để tạo ra các dây nano này trong tương lai có thể được sử dụng để làm dây siêu nhỏ cho một loạt các ứng dụng, bao gồm các loại vải phát điện, thiết bị quang điện, và thậm chí cả các vật liệu siêu dẫn có thể dẫn điện mà hầu như không có mất mát.
Diamondoid hình thành tự nhiên trong chất lỏng dầu khí, cấu tạo từ các khung carbon lồng vào nhau và hydro. Trong nghiên cứu này, các phân tử siêu nhỏ được trích xuất và phân tách, một nguyên tử lưu huỳnh được gắn liền với mỗi một phân tử đó. Trong một dung dịch, các diamondoid gắn lưu huỳnh liên kết với các ion đồng để tạo ra các khối lắp ghép dây nano.
Trong dung dịch nói trên, các khối lắp ghép kết cụm với nhau qua một hiện tượng gọi là lực van der Waals, xác định những điều như cách các phân tử nhất định đang hút hoặc đẩy lẫn nhau và tại sao tắc kè có thể đi trên kính.
Cũng giống như các khối LEGO, chúng chỉ khớp với nhau theo một số cách được xác định bởi kích thước và hình dạng của chúng. Các nguyên tử đồng và lưu huỳnh của mỗi khối lắp ghép thu vào giữa, tạo thành cốt lõi dẫn điện của dây, và các hạt diamondoids thô bọc bên ngoài, tạo thành lớp vỏ cách điện.
Quy mô nguyên tử của các dây nano và tính dẫn điện của chúng là một phần quan trọng của tính hữu dụng của nó, do các vật liệu được dựng với kích thước nhỏ hoạt động rất khác với dây có kích thước bình thường, đặc biệt là với những tác động cơ học lượng tử có xu hướng để hạn chế dòng electron.
Dựa trên những nghiên cứu trước đó, các nhà khoa học đã tạo ra một diode từ diamondoid, họ cũng sử dụng diamondoid để tạo ra các dây nano một chiều bằng catmi, kẽm, sắt, và bạc.
Phương pháp này cung cấp một bộ công cụ đa năng, có thể kết hợp với một số nguyên liệu và điều kiện thực nghiệm để tạo ra vật liệu mới với tính chất điện tử và vật lý tinh chỉnh phù hợp.
