分支和填充结构是两种最基本的纳米结构，可用于纳米开关、纳米存储器以及纳米器件的集成等。中科院化学所有机固体院重点实验室在前期研究中，发现气流波动法可以制备结构可控的分支碳纳米管。在此基础上，他们选用不同的衬底，实现了铁填充碳纳米管的可控制备。根据这一发现，提出了分支和铁填充碳纳米管形成的新机制，即气流波动诱发的催化剂粒子合并或分裂机制(右图)。在气流波动的情况下，在吸附力较大的衬底上催化剂粒子发生合并从而生长出分支碳纳米管;在吸附力较小的衬底上催化剂粒子发生分裂从而生长出铁填充碳纳米管。这种方法简单可控，无需引入其它填加剂或模板，只需控制气流的波动就可以实现对分支结构以及填充结构的控制。这一研究进展对铁填充碳纳米管的应用具有重要意义，为可控制备分支和填充结构的纳米材料提供了一条新途径。有关研究成果发表在美国的《先进材料》(Adv. Mater.)上。
