Дело в том, что в результате приготовления образцов для просвечивающей электронной микроскопии они постоянно перемешиваются, и иногда бывает затруднительно определить в каком именно направлении росли нанотрубки на частицах катализатора. Несмотря на огромное количество работ, посвященных данной проблематике, до конца не было ясно, какова всё-таки роль частиц переходных металлов в процессе образования УНТ.

Авторы работы предложили метод, который позволяет «отследить» сам процесс формирования УНТ и создать массив нанотрубок различной формы простой заменой источника углерода в системе. Суть метода такова, что сначала синтезируются углеродные нановолокна с помощью электроспиннинга, внутри которых диспергированы наночастицы палладия. После нагрева в токе аргона эти частицы агломерируют и образуют на поверхности нановолокон частицы размером от 50 до 350 нанометров (рис.1). Далее в реактор с помощью газа-носителя (аргона) подавались толуол, пиридин и хлорбензол, что приводило к образованию различных наноструктур (рис. 2, 4, 6).

В случае толуола росли обычные нанотрубки, при этом удалось зафиксировать основные стадии их роста с помощью TEM (рис.3), а их количество было прямо пропорционально времени, в течение которого подавался толуол (рис.2). Учёные показали, что в основном частицы палладия остаются в «голове» растущей нанотрубки. Далее были проведены эксперименты с использованием пиридина в качестве источника водорода. В результате были получены Y-образные нанотрубки (рис.4). На рисунке 5 приведён наиболее вероятный механизм возникновения «отростков» и образования подобного рода нанотрубок. Причиной роста «вбок» является не только «застрявшая» посередине растущей УНТ частица платины (рис. 5d), но и изломы самой УНТ (рис.5с). Использование же хлорбензола в качестве источника углерода привело к образованию углеродных нанолент (рис.6).

Учёные надеются, что разработанная ими методика синтеза УНТ позволит не только синтезировать различные типы нанотрубок в зависимости от применяемого источника углерода и катализатора, но также и исследовать механизмы их образования.