Знаменитый изобретатель Никола Тесла придумывал множество экспериментов с его известной на весь мир "катушкой Тесла" – резонансным трансформатором, производящим высокое напряжение высокой частоты. Правда, сегодня её главная роль низведена до развлечений посетителей музеев науки. Но скоро это изменится, обещают учёные.
Исследователи из Университета Райса обнаружили, что сильное силовое поле, испускаемое катушкой Тесла, заставляет всем известные углеродные нанотрубки (своего рода микроскопические соломинки из атомов углерода) самостоятельно собираться в длинные провода. Такой феномен исследователи прозвали "Теслафорезис" (Teslaphoresis).
Нанотрубки самостоятельно собираются в длинные цепочки (до 15 сантиметров), поскольку катушка Теслы генерирует электрическое поле. Оно вызывает перетекание положительных и отрицательных зарядов по нанотрубке и скопление их на разных концах. Так как "противоположности притягиваются" нанотрубки меняют своё положение, и положительно заряженный конец одной нанотрубки соединяется с отрицательно заряженным соседней. В итоге все они соединяются в единый длинный "провод".
Учёным удалось одновременно собрать нанотрубки в цепь, а затем запитать схему от всё того ж поля, генерируемого катушкой. Так схема, состоящая из нанотрубок и двух светодиодов, сначала самостоятельно сорганизовалась, а затем светодиоды включились и начали испускать свет.
Во второй части работы исследователи собрали специальную катушку Теслы, которая создавала эффект притягивающего луча. В этом случае нанотрубки двигались по направлению к катушке на довольно большие расстояния.
Учёные наблюдали группирование и движение нанотрубок в метре и более от катушки. "Это такая потрясающая вещь наблюдать за тем, как эти нанотрубки "оживают" и сами преобразовываются в провода на другой стороне комнаты", — отмечает профессор Пол Черукури (Paul Cherukuri), глава группы инженеров.
Такой эффект силового поля на вещества никогда прежде не был замечен на столь больших расстояниях, отмечает он, и этот феномен не был известен Тесла, который изобрёл катушку в 1891 году с целью создания технологии беспроводной передачи электрической энергии.
"Электрические поля используются, чтобы двигать небольшие объекты, но только на очень короткие дистанции. С теслафорезисом мы сможем значительно повысить силу полей для передвижения материи удалённо", — отмечает Черукури.
Нанотрубки использовались в испытаниях в качестве экспериментального материала. Однако учёные считают, что подобным образом можно управлять многими другими наноматериалами.
В настоящее время специалисты намерены выяснить, каково влияние силового поля на материю на более дальних расстояниях. С этой целью они работают над более мощной установкой.
По мнению учёных, новый метод управления нанообъектами может иметь много потенциальных применений. Так, контролируемая сборка наноматериалов пригодится в регенеративной медицине.
Результаты работы группы Черукури опубликованы в научном журнале ACS Nano.
