21
ренцию традиционным кинескопам с термоэмиссионными катодами, а также жидкокристал-
лическим дисплеям. Наряду с катодом, важным элементом монитора является люминесцент-
ный экран, свойства которого определяют качество получаемого изображения. В связи с
этим возникает проблема сопряжения катода на основе УНТ с люминесцентным экраном,
которая включает в себя выбор материала люминофора и оптимизацию режима эмиссии в
соответствии со свойствами этого материала. Последовательный подход к решению этой
проблемы был продемонстрирован недавно исследователями из Университета Айдахо
(США), которые разработали монитор с катодом на основе УНТ и люминесцентным экраном
на основе ZnO. Нанокластеры ZnO размером до 10 нм, синтезированные окислением цинка с
последующей сублимацией при давлении 1 Торр, наносили на прозрачную проводящую
пленку окиси индия-олова (ITO), покрывающую стеклянную подложку площадью 1 см
2
и
толщиной 4 мкм. Межэлектродное расстояние зависело от величины прикладываемого на-
пряжения и обычно составляло 0.6 мм. При напряжении на аноде 1.7 кВ ток эмиссии состав-
лял 10 мА, что соответствует мощности электронного пучка 17 Вт; при напряжении 1.8 кВ
ток составлял 20 мА при мощности 36 Вт.
Нано-радио из одной нанотрубки – прорыв в НЭМС-устройствах
Первый шаг к настоящему nanopod’у сделан: команде ученых во главе с Алексом
Зеттлом (Alex Zettl) из Национальной Лаборатории Лоуренса в Беркли (Lawrence Berkeley
National Laboratory) создан радиоприемник, состоящий из одной нанотрубки. Устройство
включает в себя антенну, полосовой фильтр, усилитель и демодулятор. При этом радио ло-
вит как FM так и AM волны частотой от 40 до 400 МГц. Фактически это нормальные «рабо-
чие» частоты радиотрансляций. В процессе испытаний устройства ученые «поймали» и про-
слушали музыку группы группы «Beach Boys», причем качество трансляции было достаточ-
но хорошим. Одно из видимых применений «радио» на основе нанотрубки – в современной
медицине для мониторинга процессов, проходящих в кровеносной системе, и, в будущем – в
медицинской наноробототехнике. Не исключена возможность создания различных имплан-
татов, позволяющих, к примеру, помочь людям со слуховыми проблемами. Также нано-
радио будет исключительно полезным в различных системах беспроводных коммуникаций.
Нано-радио состоит из электрода, к которому прикреплена нанотрубка. На электрод от
внешнего источника питания или от каскада солнечных батарей поступает постоянное на-
пряжение, благодаря которому на конце нанотрубки создается отрицательный заряд. Нанот-
рубка вместе с электродом располагаются в колбе с вакуумом, поэтому антенна-нанотрубка
легко осциллирует в присутствии электрических полей. Радиоволны, принимаемые нано-
антенной, заставляют ее вибрировать, но это происходит только тогда, когда частота радио-
волны совпадает с резонансной частотой изгибания нанотрубки-антенны. Таким образом,
нанотрубка выступает еще и в роли тюнера, принимая радиоволны строго определенного на-
бора частот. Свойства усиления и демодуляции происходят от специфической геометрии на-
нотрубки. Тонкий, как игла, конец нанотрубки при подаче на электрод постоянного напря-
жения генерирует электрическое поле, вызывающее ток эмиссии, а он достаточно чувствите-