隨著設備繼續在越來越小的規模上製造，科學家們正在尋求開發在原子水平上的材料工程的方法。在《自然-通訊》上發表的一項突破性的報告中，來自理化學研究所先鋒研究集群和理化學研究所先進光子學中心的研究人員與合作者一起，開發了一種使用”乾式轉移技術”的方法，即一種不使用溶劑的技術輔以精確的方式定位光學質量的碳納米管。

碳納米管是一種非常有前途的材料類型，在發光二極管、單電子晶體管或單光子源等應用中具有潛在用途。它們本質上是由石墨烯以特定方式扭曲而成的管子，而它們的扭曲方式對允許出現所需的特性至關重要。創造具有所需特性的設備需要精確操縱納米管的位置和方向，以及一種被稱為”chirality”的特性，這描述了它被扭曲的程度。然而，迄今為止還是很難精確地操縱分子，因為使用溶劑或高溫處理不可避免地會使納米管變髒而妨礙其光學特性。

為了解決這個問題，研究人員尋找一種不使用溶劑的方法來設計納米管。他們嘗試使用蒽，一種從石油中提取的化學品作為一種犧牲材料。他們在蒽構成的支架上處理納米管，把它帶到他們想去的地方，然後用熱量使蒽昇華，讓納米管處於光學上的原始狀態。他們還開發了一種在轉移過程中監測納米管的光致發光的方法，以確保具有所需光學特性的納米管被放置在正確的位置。

該小組證實，在乾式轉移之後，剩餘的納米管具有明亮的光致發光，其亮度是原始分子的5000倍，這種品質使它們成為光學設備的理想選擇。此外，該小組能夠將納米管精確地定位在一個納米級光學諧振器的頂部，增強了光發射的特性。

據該論文的第一作者、理化學研究所先鋒研究組的大塚圭吾說：”我們相信，這項技術不僅有助於從碳納米管中創造出具有所需特性的納米設備，而且有助於構建基於原子層材料和其他納米結構自由組合的高階系統。”

“除此之外，”該小組的負責人加藤優一郎說，”這項技術有可能促進超越納米技術的原子定義技術的發展，在這種技術中，具有原子級精確結構的材料被用作構建塊，以設計和構建不同於現有材料的功能。”