來自NUST MISIS無機納米材料實驗室的科學家及國際同行已經證明通過拉伸納米管可以改變其結構和導電性能。這一發現可以應用在電子和高精度傳感器上，如微處理器和探測器。這篇研究文章發表在Ultramicroscopy上。

碳納米管可以表示為以一種特殊方式卷起來的石墨烯薄片。它有不同的折疊方式，導致石墨烯邊緣以不同角度相互連接，形成扶手椅、之字形或手性納米管。

納米管具有高導電性，因此在電子和傳感器領域被認為是一種很有前途的材料。高導電性使得它能夠在微處理器和高精度探測器上得到廣泛的應用。然而，在生產過程中卻很難控制納米管的導電性。具有金屬和半導體特性的納米管可以生成一個陣列，而基于微處理器的電子器件要求半導體納米管具有相同特性。

Dmitri Golberg教授領導的NUST MISIS無機納米材料實驗室同日本、中國、澳大利亞的研究小組，共同提出了一種方法，可以修改現成納米管的結構，從而改變其導電性能。

納米管是由石墨烯的片層卷曲而成，它的基本單元是一個頂點為碳原子的正六邊形網格。如果將納米管中的一個碳鍵旋轉90度，就會形成一個五邊形和一個七邊形而不是六邊形，在這種情況下就會形成所謂的Stone-Wales缺陷。在一定條件下，這種缺陷可能發生在結構中。

NUST MISIS無機納米材料實驗室的納米結構基礎設施理論材料科學項目負責人及副教授Pavel Sorokin講。“90年代末，研究人員預測在機械應力作用下，這種缺陷沿高溫納米管壁的遷移可能導致其結構的改變, 納米管的手性的連續變化，導致其電子性能的變化。這一假說此前并沒有被實驗所證實，但我們的研究論文提供了令人信服的證據。”

來自NUST MISIS無機納米材料實驗室的科學家已經在原子水平上進行了實驗模擬。首先，納米管被拉伸形成了一個由兩個五邊形和兩個七邊形組成的結構缺陷(Stone-Wales缺陷)。在這個缺陷中，納米管的拉伸開始“擴散”到兩側，使其重新排列其他碳鍵。正是在這個階段，納米管的結構發生了變化。隨著進一步拉伸，越來越多的Stone-Wales缺陷開始形成，最終導致納米管電導率的變化。

“我們負責在NUST MISIS實驗室的一臺超級計算機上對這一過程進行理論建模，并負責實驗部分新材料的建模和開發。我們很高興模擬結果支持實驗數據。”NUST MISIS無機納米材料實驗室的物理和數學科學的候選人及研究員Added Dmitry Kvashnin講。

這項技術可以幫助“金屬”納米管結構的轉變，進一步應用于半導體電子和傳感器，如微處理器和超靈敏探測器。