近日，日本最大的研究機構RIKEN的科學家們開發了一種使用“干轉移技術”的方法，即不使用溶劑精確定位具有優異光學特性的碳納米管，成果發表于自然通訊，這代表了朝著由原子精密元件和接口組成的器件發展的重要一步。

選取并精確定位一根碳納米管

碳納米管是一種很有前途的材料，在發光二極管、單電子晶體管或單光子源等方面具有潛在的應用前景。它們本質上是由石墨烯以特定方式扭曲而成的管狀體，它們的扭曲方式對于實現所需的特性至關重要。制造出具有所需特性的器件需要精確控制納米管的位置和方向，以及一種被稱為“手性”的特性，它基本上描述了納米管的扭曲程度。然而，使用溶劑或者高溫處理來操縱分子則不可避免地造成材料污染，妨礙其光學特性。

轉移系統示意圖

為此，研究人員尋找了一種不使用溶劑來設計納米管的方法。他們用從石油中提煉出來的蒽來實現目的。他們把納米管放在蒽的支架上，把它帶到任何他們想要的地方，然后加熱升華蒽，使納米管保持在一個光學原始的狀態。他們還開發了一種在轉移過程中監控納米管光致發光的方法，以確保具有所需光學特性的納米管能夠放置在正確的位置。研究小組證實，干轉移后，剩余的納米管具有明亮的光致發光，亮度是原始分子的5000倍，這種質量使其成為光學器件的理想材料。此外，研究小組還能夠將納米管精確定位在納米尺寸的光學諧振器上，增強了光發射特性。

根據本論文的第一作者，RIKEN的Keigo Otsuka說，相信這項技術不僅有助于從碳納米管中創造出具有所需性能的納米器件，而且有助于構建基于原子層材料和其他納米結構自由結合的高階系統。盡管如此，該組織的領導人Yuichiro Kato說，這項技術有可能為超越納米技術的原子定義技術的發展做出貢獻，在這種技術中，具有原子級精確結構的材料被用作積木，用于設計和構建不同于現有材料的功能。

編譯 YUXI