Wachsende Nanoröhren-Wälder

Das obige komplizierte Muster besteht aus Kohlenstoffnanoröhren, die auf einem mit einem Katalysator strukturierten Siliziumwafer gewachsen sind. Der Wafer wird in eine heiße Kammer gelegt, die dann mit Ethylen oder einem anderen kohlenstoffhaltigen Gas gefüllt wird. An den mit dem Katalysator beschichteten Teilen der Scheibe schießen die reinen Kohlenstoffröhrchen mit großer Geschwindigkeit in die Höhe; ein Baum, der sich mit einer ähnlichen Geschwindigkeit entwickelt, würde laut Hart mit 800 Meilen pro Stunde wachsen.

In diesem stark vergrößerten Bild sind kleine Gruppen von Nanoröhren zu sehen, die jeweils nur einen Durchmesser von 5 bis 10 Nanometern haben und Risse in der Struktur überbrücken.

Intramolekulare Kräfte bewirken, dass Kohlenstoff-Nanoröhrchen aneinander kleben. Wenn die Nanoröhren in die Höhe schießen, können sie an ihren Nachbarn ziehen und ihr Wachstum beschleunigen. Wenn jedoch die Reaktionsbedingungen nicht optimal sind – zum Beispiel wenn zu viel oder zu wenig Katalysator aktiviert wird – kann diese Klebrigkeit (neben anderen Faktoren) dazu führen, dass die Nanoröhren Knäuel, Schnörkel, Bruchlinien und andere Strukturen bilden.

Durch die Ausnutzung dieser unterschiedlichen Tendenzen kann Hart komplexere Strukturen wie die oben gebogenen Finger herstellen, die als Sensorsonden verwendet werden könnten.

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