Forskere afslører opskriften på at kontrollere kulstofnanorør

(PhysOrg.com) -- Carbon nanorør lover at levere medicin direkte til en tumor; fungerer som sensorer, der er så ivrige, at de registrerer ankomsten eller afgangen af ​​en enkelt elektron; erstatte kostbar platin i brændselsceller; eller som energibesparende transistorer og ledninger, men at bygge dem med den rigtige struktur har været en udfordring.

Nu, to forskere fra Case Western Reserve University har fundet ud af, at blanding af forskellige metaller i en katalysator kan hjælpe med at bestemme rørenes struktur og funktion, eller chiralitet.

"Vi har etableret en forbindelse mellem strukturen af ​​en katalysator og chiraliteten af ​​kulstofnanorør, " sagde R. Mohan Sankaran, en adjunkt i kemiteknik ved Case School of Engineering. "Ændre katalysatorstrukturen ved at variere dens sammensætning, og du kan begynde at kontrollere nanorørenes chiralitet og deres elektriske og optiske egenskaber."

Nanorør dyrkes normalt i bulkblandinger. Når du bruger en nikkelkatalysator, typisk er en tredjedel af dem, der dyrkes, metalliske og kan bruges som metalledninger til at lede elektricitet. Omkring to tredjedele er halvledende nanorør, som kunne bruges som transistorer, sagde Wei-Hung Chiang, som fik sin doktorgrad i kemiteknik i maj. Men at adskille dem efter egenskaber er "dyrt og kan beskadige nanorørene, " sagde Chiang.

Bedre at lave hvad du vil.

Chiang og Sankaran fandt ud af, at en blandet jern- og nikkelkatalysator kunne ændre resultatet. Af de testede sammensætninger, en katalysator på 27 procent nikkel og 73 procent jern gav det mest dramatiske resultat:størstedelen af ​​nanorørene var halvledende. Forskerne arbejder nu på at vurdere renheden og integrere nanorørene i tyndfilmstransistorer.

Chiang og Sankaran siger, at deres resultater åbner døren til at eksperimentere med andre elementer som katalysatorer og forskellige kombinationer, som kan producere næsten rene nanorør med ønskede egenskaber. Deres resultater fremgår af et brev offentliggjort 20. september i online-udgaven af ​​Nature Materials.

Leveret af Case Western Reserve University (nyheder:web)