近日，日本最大的研究机构RIKEN的科学家们开发了一种使用“干转移技术”的方法，即不使用溶剂精确定位具有优异光学特性的碳纳米管，成果发表于自然通讯，这代表了朝着由原子精密元件和接口组成的器件发展的重要一步。

选取并精确定位一根碳纳米管

碳纳米管是一种很有前途的材料，在发光二极管、单电子晶体管或单光子源等方面具有潜在的应用前景。它们本质上是由石墨烯以特定方式扭曲而成的管状体，它们的扭曲方式对于实现所需的特性至关重要。制造出具有所需特性的器件需要精确控制纳米管的位置和方向，以及一种被称为“手性”的特性，它基本上描述了纳米管的扭曲程度。然而，使用溶剂或者高温处理来操纵分子则不可避免地造成材料污染，妨碍其光学特性。

转移系统示意图

为此，研究人员寻找了一种不使用溶剂来设计纳米管的方法。他们用从石油中提炼出来的蒽来实现目的。他们把纳米管放在蒽的支架上，把它带到任何他们想要的地方，然后加热升华蒽，使纳米管保持在一个光学原始的状态。他们还开发了一种在转移过程中监控纳米管光致发光的方法，以确保具有所需光学特性的纳米管能够放置在正确的位置。研究小组证实，干转移后，剩余的纳米管具有明亮的光致发光，亮度是原始分子的5000倍，这种质量使其成为光学器件的理想材料。此外，研究小组还能够将纳米管精确定位在纳米尺寸的光学谐振器上，增强了光发射特性。

根据本论文的第一作者，RIKEN的Keigo Otsuka说，相信这项技术不仅有助于从碳纳米管中创造出具有所需性能的纳米器件，而且有助于构建基于原子层材料和其他纳米结构自由结合的高阶系统。尽管如此，该组织的领导人Yuichiro Kato说，这项技术有可能为超越纳米技术的原子定义技术的发展做出贡献，在这种技术中，具有原子级精确结构的材料被用作积木，用于设计和构建不同于现有材料的功能。

编译 YUXI