清華魏飛團(tuán)隊(duì)在《自然》子刊發(fā)文 一維納米材料的光學(xué)可視化取得重要進(jìn)展
清華新聞網(wǎng)4月22日電（通訊員 張 強(qiáng)）4月16日，清華大學(xué)化工系魏飛教授團(tuán)隊(duì)在《自然》子刊Nature Communications 發(fā)表論文，報(bào)道了通過(guò)在單根超長(zhǎng)碳納米管上沉積二氧化鈦納米顆粒，實(shí)現(xiàn)單根碳納米管的光學(xué)可視化觀察。化工系博士生張如范為文章第一作者。
碳納米管理化特性優(yōu)異，是構(gòu)建納米電路、吸附或過(guò)濾材料及增強(qiáng)導(dǎo)電復(fù)合材料的基石。但其直徑太小（只有頭發(fā)絲直徑的千分之一），其形貌表征與操作長(zhǎng)期依賴于電子顯微鏡或原子力顯微鏡等高級(jí)儀器，耗時(shí)長(zhǎng)效率低，是研究中的最大瓶頸。而如果能夠?qū)崿F(xiàn)其在光學(xué)環(huán)境下的可視化，將為其表征、操縱和微納器件構(gòu)建帶來(lái)極大便捷，是國(guó)際科學(xué)界的夢(mèng)想。
圖為相關(guān)光學(xué)顯微鏡照片。
為攻克這個(gè)技術(shù)難關(guān)，清華大學(xué)化工系與微納米力學(xué)與交叉學(xué)科研究中心（CNMM）的研究團(tuán)隊(duì)先在硅片（帶刻槽）上生長(zhǎng)密度較低的20-50cm的超長(zhǎng)碳納米管，然后控制四氯化鈦在空氣（含微量水蒸汽）中水解，從而在碳納米管表面沉積數(shù)十至數(shù)百納米大的二氧化鈦顆粒。這些顆粒對(duì)可見(jiàn)光有很強(qiáng)的散射能力（遵循米氏散射），使單根碳納米管在光學(xué)顯微鏡下能夠被清晰地觀察并準(zhǔn)確定位，并可進(jìn)行單根碳納米管的任意拉伸、剪切、轉(zhuǎn)移等各種操縱控制。該沉積方法不需要復(fù)雜設(shè)備，只需要幾秒鐘就可完成，簡(jiǎn)單高效，大大提高了碳納米管的結(jié)構(gòu)表征、性能測(cè)量以及器件構(gòu)建效率。
該研究得到了科技部重大研究項(xiàng)目的支持。
供稿：化工系 編輯：范 麗
