Очередной метод изготовления нанопроводов придумали ученые из университетов Гарварда (США), Zhejiang (Китай) и Tohoku (Япония) в ходе совместной работы. Ученые утверждают, что им удалось создать оптическое волокно диаметром 50 нм вытягиванием из миллиметрового кварцевого стержня на сапфировом конусе при высокой температуре. Такое оптическое волокно обладает необычными свойствами – диаметр волокна меньше длины волны света, которые предполагается через него пропускать (150-600 нм). В этом случае электромагнитная волна не сосредоточена внутри волокна, а распространяется вблизи него. Поэтому изменение направления распространения электромагнитной волны возможно простым касанием нановолокна другим волокном.
Что самое удивительное, наноскопические оптические волокна изготавливаются традиционным стеклодувным способом, с применением горелки на природном газе и кислороде. И хотя дополнительные детали не сообщаются, ключевую роль играет сапфировый конус (его температура плавления выше температуры плавления кварца — 1700 градусов, хотя существует опасность возникновения трещин вследствие неоднородного нагрева), вокруг которого оборачивается нановолокно.
От себя добавлю, что вручную в пламени горелки еще мало кому удавалось изготовить кварцевое волокно диаметром менее 10 мкм (используемые для оптических коммуникаций волокна обладают диаметром около 100 мкм и вытягиваются методом экструзии, подобно тому, как производятся медные или алюминиевые провода). С применением мощных CO2-лазеров или по методу прогрева нити в холодном пламени возможно достижение диаметров от 0,5 мкм, то есть, 500 нм. Таким образом, ученым удалось улучшить применимость традиционного способа в 10 раз! При этом, как утверждается, 50-нм нановолокна обладают достаточно ровной поверхностью (без волн и конденсированного кварцевого пара) и равномерным диаметром. Благодаря своему малому диаметру нановолокна легко сгибаются (а для обычных оптических волокон это, как известно, проблема).
Научившись изготавливать такие волокна, найти им применение уже не составляет труда. В обычный оптоволоконный кабель можно будет упаковать несколько десятков нановолокон, значительно увеличив тем самым емкость канала связи. Группа исследователей в Гарвардском университете планирует использовать нановолокна в микрохирургии.