應(yīng)用這種新技術(shù)操作時(shí),先將數(shù)千個(gè)氟原子附著在碳納米管壁上,然后放置在氬氣中加熱至1000攝氏度左右,在這一過(guò)程中碳納米管會(huì)被“剪裁”成長(zhǎng)度在20納米至300納米之間的片段。
碳納米管是由石墨碳原子層卷曲而成的長(zhǎng)而中空的碳管,直徑通常為幾納米到幾十納米(一納米為十億分之一米),長(zhǎng)度一般達(dá)到幾千納米。碳納米管具有很多新奇性能,比如韌性高、導(dǎo)電性強(qiáng)等,因而在很多領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用潛力。而碳納米管的應(yīng)用離不開(kāi)剪切、分類(lèi)等各種加工技術(shù)。
賴斯大學(xué)馬格雷夫教授領(lǐng)導(dǎo)的小組對(duì)多種剪切技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和比較后發(fā)現(xiàn),氟化熱解技術(shù)效果較理想。馬格雷夫解釋說(shuō),絕大多數(shù)化學(xué)技術(shù)雖然也能將碳納米管切成片段,但這些片段長(zhǎng)度通常隨機(jī)變化。而借助氟化熱解技術(shù),能夠更有效控制“剪裁”后的碳納米管長(zhǎng)度。他們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn),通過(guò)改變氟原子和納米管中碳原子之間的比率,可以控制“剪出”的特定長(zhǎng)度碳納米管片段數(shù)量的多少。比如他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)氟原子和碳原子間達(dá)到特定比率時(shí),20納米長(zhǎng)的片段在最終“剪裁”出的所有碳納米管片段中可以占到約40%。
研究人員說(shuō),20納米長(zhǎng)的碳納米管比人體血液中的很多大蛋白質(zhì)都小,用這種碳納米管制成的微型生物醫(yī)學(xué)傳感器,將可以在細(xì)胞間游走,同時(shí)又不會(huì)引發(fā)免疫反應(yīng)。