Ученые создали из криптона уникальный одномерный газ

Ученые из Ноттингемского университета (Великобритания) впервые создали «одномерный газ» из атомов криптона, — сообщает ТАСС. Это открывает новые возможности для изучения свойств одномерных материалов и их применения в различных областях, включая нанотехнологии, физику и химию.

Наноструктуры

Для создания одномерного газа криптона исследователи использовали два типа наноструктур: углеродные нанотрубки и фуллерены — шарообразные структуры, состоящие из 60 атомов углерода. Фуллерены можно использовать для транспортировки атомов и газообразных веществ, а также для последующих манипуляций молекулами этих соединений.

В ходе исследования ученым удалось достаточно легко наполнить фуллерены молекулами криптона и использовать их для доставки благородного газа в другие наноструктуры, в том числе и нанотрубки. Для этого достаточно сблизить фуллерены и нанотрубку и облучить их концентрированным пучком электронов. В результате фуллерены как бы «спаиваются» с нанотрубкой, а их содержимое попадет в новую объединенную наноструктуру.

Одномерный газ

Используя такой подход, ученые впервые проследили при помощи трансмиссионного электронного микроскопа, как атомы криптона, расположенные внутри нескольких фуллеренов, взаимодействуют в нанотрубке, образовывая одномерную нить, состоящую из одиночных атомов криптона. Из-за очень небольшого расстояния атомы внутри этой нити сильно взаимодействуют друг с другом, что позволяет ученым изучать то, как протекают химические реакции и физические процессы в одномерных материалах.

Взаимодействие атомов

Первые наблюдения за взаимодействиями одиночных атомов криптона внутри нанотрубок показали, что одномерный газ распределяется по пространству примерно таким же образом, как и его трехмерная форма. При этом ученые обнаружили, что взаимодействия между тесно расположенными атомами порождают достаточно сильное давление внутри нанотрубки — порядка 1 500. атмосфер. По идее, это должно необычным образом влиять на характер передачи тепла между атомами криптона, а также на некоторые другие их физические и химические свойства.

В ближайшем будущем эти свойства планируется изучить более подробно.