Викас Берри из Канзасского университета (США) разработал нанотомию — процесс, использующий алмазный нож для превращения графита в графитовые наноблоки, которые являются исходным материалом для графеновых наноточек. 

Эти наноблоки затем расшелушиваются, образуя ультрамалые листы графена — заданной формы и размера. Видеофрагмент, демонстрирующий в действии новую технологию, доступен по этой ссылке.

Нанотомия. (a) Алмазный нож механически расщепляет графитовый блок, давая графитовый наноблок, который затем (b) расшелушивается и (с) нарезается на наноленты (step 1) или квантовые точки (step 2). (Илл. Nature Communications.)

Контролируя размер и форму наноматериалов, сообщает учёный, можно «настраивать» и другие графеновые свойства в широком спектре применения: солнечные батареи, электроника, красители, биомаркеры, композиты, корпускулярные системы. Подробности исследования представлены в открытой статье в журнале Nature Communications. Материал содержит огромное количество технической информации, а также примеры получения графеновых наноразмерных структур заданной формы (круг, прямоугольник и треугольник).

Викас Берри и коллеги показывают также, что получение не просто квантовых точек, а квантовых точек с контролируемой структурой и в достаточно больших количествах по методу нанотомии позволяет использовать их в высокоэффективных солнечных батареях и других оптоэлектронных приложениях.

Ранее уже сообщалось о том, что благодаря квантовым ограничениям и граничным состояниям форма и размер графеновых квантовых точек диктует их электрические, оптические, магнитные и химические свойства. В рассматриваемой работе также приводится доказательство открытия запрещённой зоны в графеновых нанолентах при уменьшении их ширины.

Наконец, нанотомия позволяет получать наноструктуры с прямыми и относительно гладкими краями, что было показано с помощью просвечивающей электронной микроскопии.