En ny teknik, kapabla att analysera nanomaterial i våra dagliga liv med användning av vanligt "salt" har utvecklats. Detta gör att olika molekyler kan förstärka - upp till hundratals gånger - de signaler de producerar som svar på ljus, vilket gör dem mycket användbara för nanomaterialforskning.

Ett forskarlag, ledd av professor Chang Young Lee vid School of Energy and Chemical Engineering vid UNIST har introducerat en ny teknologi, vilket gör att kolnanorör (CNT) enkelt kan observeras under rumstemperatur. Beläggningen av CNT-ytan med saltkristaller möjliggör direkt observation av form- och positionsförändringar av CNT. Deras resultat avslöjade också att saltkristaller gjorda på CNT kunde fungera som en lins för att observera nanomaterial.

Kolnanorör (CNT), som är rörliknande material gjorda av kolatomer kopplade i hexagonala former, har nyligen väckt stor uppmärksamhet på grund av sin unika optiska, mekanisk, och elektriska egenskaper. Dock, enskilda kolnanorör är svåra att observera med ett allmänt optiskt mikroskop på grund av deras extremt lilla storlek. Även om dessa föremål i en mycket fin skala kan undersökas via elektronmikroskopet som använder en elektronstråle eller atomkraftsmikroskopi (AFM) som använder kraft mellan enskilda atomer, sådana metoder är svåra att använda och begränsar det observerbara området.

Teamet övervann dessa begränsningar genom att använda salter som vanligtvis finns i miljön. När saltvatten tillsätts till kolnanorör ordnade i en dimension och ett elektriskt fält appliceras, Saltjoner rör sig längs kolnanorörets yttre yta för att bilda saltkristaller. Dessa saltkristaller - "kläder" - tillåter observation av kolnanorör fördelade över ett stort område med endast det optiska mikroskop som vanligtvis används i laboratorier. Saltkristaller löser sig väl i vatten, som inte skadar kolnanorören, och är stabila innan de tvättas ur, så att de kan visualiseras semi-permanent.

Teamet fann också att saltkristaller som bildas på kolnanorör kan förstärka de optiska signalerna från nanorören hundratals gånger. I vanliga fall, när ljus tas emot, interna molekyler interagerar med ljusenergi för att avge nya signaler, eller optiska signaler. Att förstärka och analysera denna signal avslöjar materialets egenskaper, med saltkristaller som fungerar som en "lins" för att förstärka den optiska signalen. Faktiskt, teamet använde "saltlinsen" för att enkelt ta reda på de elektriska egenskaperna och diametrarna hos kolnanorör.

"Graden av optisk signalförstärkning kan styras genom att ändra brytningsindex enligt salttypen och saltkristallernas form och storlek, säger Yun-Tae Kim på School of Energy and Checmial Engineering vid UNIST, studiens första författare.

Teamet gick ett steg längre genom att använda en "saltlins" för att flytta spår av glukos- och ureamolekyler genom den yttre ytan av kolnanorören och detektera dem. Saltlinsen som bildas på den yttre ytan av kolnanorören förstärker den optiska signalen för att hitta en molekyl som innehåller en mol (M) med hundra diametrar.

"Nyckeln till denna teknik är förmågan att mäta fysikaliska egenskaper i realtid utan att skada nanomaterial vid normala temperaturer och tryck, " säger professor Lee. "Våra resultat skulle kunna tillämpas mer allmänt på forskning av nanomaterial och nanofenomen."