Une nanoparticule en forme de boule hérissée, aux propriétés magnétiques, a été découvert dans une nouvelle méthode de synthèse de nanotubes de carbone par des physiciens de l'Université Queen Mary de Londres et de l'Université du Kent.

Les nanotubes de carbone sont creux, molécules cylindriques qui peuvent être manipulées pour leur donner des propriétés utiles. Les nanoparticules ont été découvertes accidentellement sur les surfaces rugueuses d'un réacteur conçu pour faire croître des nanotubes de carbone.

Décrits comme des oursins en raison de leur aspect épineux caractéristique, les particules sont constituées de nanotubes remplis de fer, avec des longueurs égales pointant vers l'extérieur dans toutes les directions à partir d'une particule centrale.

La présence de fer et la forme inhabituelle des nanoparticules pourraient avoir un potentiel pour un certain nombre d'applications, telles que les batteries qui peuvent être chargées à partir de la chaleur résiduelle, mélange avec des polymères pour faire des aimants permanents, ou comme particules pour les thérapies anticancéreuses qui utilisent la chaleur pour tuer les cellules cancéreuses.

Les chercheurs ont découvert que les surfaces rugueuses du réacteur étaient recouvertes d'une poudre épaisse des nouvelles nanoparticules et que la rugosité intentionnelle des surfaces produisait de grandes quantités de nanoparticules d'oursins.

"La conclusion surprenante est que les nanoparticules d'oursins se développent en vapeur par un mécanisme similaire à la formation de flocons de neige. Tout comme l'air humide circulant au-dessus d'une chaîne de montagnes produit des turbulences qui entraînent une chute de neige, la surface rugueuse perturbe un flux pour produire une nanoparticule symétrique et ordonnée hors de conditions chaotiques, " a déclaré le Dr Mark Baxendale de la Queen Mary's School of Physics and Astronomy.

A l'analyse, les chercheurs ont découvert qu'une petite fraction du fer à l'intérieur des nanotubes de carbone était d'un type particulier que l'on ne trouve généralement que dans des conditions de température et de pression élevées.

Le Dr Baxendale a ajouté :« Nous avons été surpris de voir ce type de fer rare à l'intérieur des nanotubes. Bien que nous ne sachions pas grand-chose de son comportement, nous pouvons voir que la présence de cette petite fraction de fer influence grandement les propriétés magnétiques de la nanoparticule."

La synthèse chimique en phase vapeur de la couche limite de structures radiales auto-organisées de nanotubes de carbone remplis est publiée dans la revue Carbone .