Forskere udvikler metode til dyrkning af enkeltarter af enkeltvæggede carbon nanorør

(Phys.org) – Et team af forskere med medlemmer fra Schweiz og Tyskland har udviklet en metode til at producere en specifik enkeltvægget kulstof nanorørtype med en foruddefineret struktur. De beskriver proceduren i deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur . James Tour tilbyder et nyheder og synspunkter i det samme tidsskrift, der diskuterer holdets banebrydende arbejde.

Kulstof nanorør, som de fleste ved, er rør lavet af kun kulstofatomer, og ret ofte har vægge, der kun er et atom tykke (kendt som enkeltvæggede). På grund af deres unikke egenskaber, forskere har skabt og brugt dem i en række forskellige applikationer lige fra solceller, til lysdetektorer og sensorer. En alvorlig hindring for deres udbredte anvendelse har været manglende evne til at masseproducere enkeltvæggede carbon nanorør, der alle er næsten helt ens. At dyrke dem ved hjælp af konventionelle metoder resulterer i nanorør, der har en række forskellige former og størrelser, derfor kræver brug af dem at adskille dem, der passer til specifikationer, en tidskrævende og dyr proces. I denne nye indsats, forskergruppen har udviklet en måde at producere et "parti" af nanorør, der alle har de samme egenskaber.

Carbon nanorørstyper er defineret efter arter, hver har det, der er kendt som et chiralitetsindeks, der består af to tal - det ene beskriver rørets diameter, den anden væggenes vinkel i forhold til bunden, når røret er rullet op. For at oprette nanorør, der alle er ens på én gang, ville betyde oprettelse af et parti, der alle er af samme art med det kom -kiralitetsindeks. For at få det til at ske, holdet begyndte med foruddefinerede "frø" - organiske molekyler, der var specielt skabt til formålet, ved hjælp af en proces i flere trin. Frøene blev placeret på en platinoverflade, og derefter blev hele værkerne opvarmet til 500 ° C - ethanol blev brugt som kilde til carbonatomerne. Som forskerne forklarer, det er arrangementet af atomerne i frø, der bestemmer arten af ​​de nanorør, der vokser. I deres eksperimenter, de dyrkede kulstof nanorør med en (6, 6) chiralitetsindeks.

Processen er ikke uden problemer, selvfølgelig, de resulterende nanorør kommer alle stående oprejst, som har en tendens til at samle sig, efterhånden som de bliver længere - det kan give problemer for nogle processer. Også, mængden af ​​materiale, der bruges til basen, er betydeligt større end ved konventionelle metoder, der tilføjer ekstra omkostninger. På trods af disse begrænsninger, holdets præstation anses for at være et stort gennembrud i at skabe enkeltvæggede kulstofnanorør.

© 2014 Phys.org