本报华盛顿10月17日电 目前，碳纳米管已用于复合材料、生物传感器和纳米电路等技术领域。然而，在其被多方面应用的同时，人们却并不清楚分子级纳米管最终到底会出现什么样的状况。例如，碳纳米管和化学官能团间如何相互作用。对此问题的解答将帮助人们改进未来的纳米装置。
为寻求问题的答案，美国劳伦斯•利弗莫尔国家实验室的研究小组采用化学力显微镜方法，首次掌握了测定单一官能团和碳纳米管间发生特殊相关作用的能力。化学力显微镜方法是一种利用微小弹簧状传感器测量微小作用力的纳米级技术；官能团为某个分子内最小的特殊原子团，它们决定了该分子化学反应的特性。
从未来新型传感器和纳米装置工程的发展角度出发，人们必须认识碳纳米管和各个化学官能团相互间的作用。碳纳米管十分微小，这导致人们很难测定单一分子在碳纳米管表面的附着力。过去研究人员只能依赖模型、间接测量和较大微尺度实验。美研究小组新成果让该研究向前迈进了一步：他们将纳米管探针的接触区域减少到1.3纳米，从而能够准确地测定出单一官能团与碳纳米管的附着力，了解它们之间的相互作用。
在最新发表的报告中，研究人员表示，他们发现碳纳米管和官能团之间的相互作用力并不遵循常规极化增强的趋势，而是依赖于它们两者间复杂的电子相互作用。研究报告主要作者阿勒克森德•诺伊表示，他们的研究工作将化学力显微镜方法引入了新的研究领域。
新研究为纳米级材料科学研究开创了新局面。测定官能团和碳纳米管间相互作用的能力可帮助人们在今后设计纳米复合材料、纳米传感器或分子组装时，消除人为的猜想，从而制造出更好更强的材料以及更灵敏的装置和传感器。 |
