4月16日，清华大学化工系魏飞教授团队在《自然》子刊Nature Communications 发表论文，报道了通过在单根超长碳纳米管上沉积二氧化钛纳米颗粒，实现单根碳纳米管的光学可视化观察。化工系博士生张如范为文章第一作者。

碳纳米管理化特性优异，是构建纳米电路、吸附或过滤材料及增强导电复合材料的基石。但其直径太小（只有头发丝直径的千分之一），其形貌表征与操作长期依赖于电子显微镜或原子力显微镜等高级仪器，耗时长效率低，是研究中的最大瓶颈。而如果能够实现其在光学环境下的可视化，将为其表征、操纵和微纳器件构建带来极大便捷，是国际科学界的梦想。

图为相关光学显微镜照片。

为攻克这个技术难关，清华大学化工系与微纳米力学与交叉学科研究中心（CNMM）的研究团队先在硅片（带刻槽）上生长密度较低的20-50cm的超长碳纳米管，然后控制四氯化钛在空气（含微量水蒸汽）中水解，从而在碳纳米管表面沉积数十至数百纳米大的二氧化钛颗粒。这些颗粒对可见光有很强的散射能力（遵循米氏散射），使单根碳纳米管在光学显微镜下能够被清晰地观察并准确定位，并可进行单根碳纳米管的任意拉伸、剪切、转移等各种操纵控制。该沉积方法不需要复杂设备，只需要几秒钟就可完成，简单高效，大大提高了碳纳米管的结构表征、性能测量以及器件构建效率。

该研究得到了科技部重大研究项目的支持。（通讯员 张 强）