Но, наряду с равновесными характеристиками, очень важна и динамика образования дефектов. Для их возникновения недостаточно упомянутой «термодинамической выгодности». Необходимо ещё преодолеть активационный энергетический барьер, отделяющий состояние "без дефекта» от состояния «с дефектом». Если его значение достаточно велико, то даже при превышении критического уровня деформации УНТ будет сохранять свою структуру, хотя и окажется при этом в термодинамически метастабильном состоянии.


Детальные расчёты активационного барьера в нанотрубках различного типа были выполнены американскими физиками из университета штата Северная Каролина. Они сделали это для так называемого «дефекта 5-7-7-5», возникновение которого под действием осевого растяжения УНТ было выявлено несколько лет назад профессором Б. Якобсоном. /Дефект образуется в результате поворота одной ковалент-ной связи на 90° (так называемая трансформация Стоуна-Узльса). при этом в шестиугольной структуре стенки нанотрубки появляются два пятиугольника и два семиугольника (на рис. 2 трансформированные связи показаны пунктиром, а четыре ячейки «дефекта 5-7-7-5 закрашены). Выяснилось, что энергия активационного барьера остаётся очень большой даже при превышении "Термодинамического предела» 5-6%, Так. например, в «зубчатой» нанотрубке при деформации 15 % величина барьера составляет 2 эВ, а в «зигзагообразной» и того больше: 4 эВ!
Таким образом, гексагональная стенка УНТ характеризуется беспрецедент ной устойчивостью и в состоянии выдерживать огромные механические нагрузки, на порядки превосходя по прочности все известные материалы.
Но это ещё не всё. Тот же профессор Якобсон, изучая с группой специалистов университета Раиса (Хьюстон, штат Техас) поведение УНТ при нагревании и облучении, установил их предрасположенность к образованию «дефектов 5-7-7-5» и при этих воздействиях. Причём оказалось, что под воздействием растягивающего усилия они перемещаются по поверхности повреждённых УНТ, ликвидируя большие дефекты!
По мере движения «дефектов 5-7-7-5» по поверхности УНТ выделяется газообразный угперод. Микродефекты двигаются независимо, перегруппировывая атомы; там, где прошёл дефект, реставрируется изначальная форма поверхности с характерным гексагональным расположением углеродных атомов.
Однако есть и проблема — как ликвидировать сам «дефект 5-7-7-5» после того, как он сделает свою полезную работу При достижении конца УНТ дефект разворачивается и начинает двигаться а противоположном направлении. Остановить его может только другой такой же дефект, движущийся ему навстречу. При встрече они взаимно гасятся.
Что ж. никто и не говорит, что все задачи уже решены. Но многие решаются. Так, учёные из Национального института передовой промышленной науки и технологии (Цукуба, Япония) предложили новый способ соединения УНТ путём пропускания через них электрического тока.