Murranguline avastus TÜ teadlastelt!

Tartu Ülikooli füüsikud tegid murrangulise avastuse, mille kohaselt saab hõbenanojuhtmeid ränioksiidiga kattes teha need peaaegu purunematuks ja väga painduvaks ning nanotraatidele võib ennustada praktilisi rakendusi optiliste kaablitena.

Nanotraadid on imepisikesed, juuksekarvast sada korda peenemad traadid, mil on palju eriomadusi võrreldes makroobjektidega. Nanotraatidega manipulatsioonieksperimente läbi viies avastasid TÜ füüsikud koostöös Läti kolleegiga, et hõbenanotraatide mehaanilised omadused muutuvad märkimisväärselt ja ettearvamatul viisil, kui nad katta õhukese ränioksiidikihiga.

Kui tavaline hõbenanotraat on suhteliselt habras ja läheb füüsilist survet avaldades kergesti katki, siis ränioksiidse kattega nanotraat on äärmiselt vastupidav, kui mitte öelda, et lausa purunematu. “Mis aga kõige üllatavam – nii-öelda “füüsilise väntsutamise” järel taastab ta oma endise kuju, kui talle rakendada elektronkiirgus. Teisisõnu on niisuguste nanotraatide näol tegemist uut tüüpi nii-öelda füüsilise mäluga materjalidega,” ütles Vlassov.

“Individuaalsete nanostruktuuride uurimine on keeruline protsess ning nõuab peeni ja tundlikke tööriistu,” selgitas Vlassov. Eksperimentide käigus tõmmati, lükati ja painutati nanostruktuure kontrollitud liigutustega. „Töö võib olla küllaltki meeltlahutav ja väga sarnane mängukonsooliga mängimisele, katsete läbiviimiseks kasutatav tehnika on isegi varustatud videomängupuldiga, kuid lõbu käib tööga kaasas,” lisas Vlassov.

Avastatud efekt on huvipakkuv nii teaduslikus kui ka rakenduslikus mõttes. “On üllatav, et materjali näiliselt tühine modifitseerimine, see on hõbenanotraadi ränioksiidi sisse „riietamine”, põhjustab niivõrd tähelepanuväärseid muutusi selle mehaanilistes omadustes. Selle efekti täpse olemuse kallal murravad füüsikud veel pead,” sõnas Vlassov.

“Purunematutele” ja mäluefektiga nanotraatidele võib juba prognoosida praktilisi rakendusi näiteks järgmise generatsiooni optiliste kaablitena – nimelt on optilisi kaableid seadistades neid tihti vaja tugevalt painutada, paraku aga mõranevad praegu kasutusel olevad materjalid kergesti ning tulemuseks on suured kaod edastatava signaali tugevuses.

Uurimus viidi läbi TÜ Füüsika Instituudi nanostruktuuride füüsika laboris, koostöös Eesti Nanotehnoloogiate Arenduskeskuse AS-iga ja Läti Ülikooliga.

Avastus on fundamentaalse tähtsusega ja uurimus avaldati ka maailma ühes mainekamas nanotehnoloogia-alases teadusajakirjas “Nano Letters “.