علمی جالب وعجیب

نانولوله های کربنی تک جداره (SWCNT) کاربردهای زیادی در الکترونیک و دستگاههای لمسی جدید پیدا کرده اند. نانولوله های کربنی ورق هایی از یک لایه گرافن به ضخامت اتم هستند که به شکل یکنواخت در اندازه ها و شکل های مختلف چرخانده می شوند. برای اینکه بتوانید از آنها در محصولات تجاری مانند ترانزیستور شفاف برای صفحه نمایش تلفن استفاده کنید ، محققان باید بتوانند به راحتی نانولوله ها را برای خواص مواد خود آزمایش کنند و روش جدید به این امر کمک می کند.

گروه پروفسور اسکو I. کاوپینن ​​در Aalto سالها تجربه در ساخت نانولوله های کربن برای کاربردهای الکترونیکی دارد. روش منحصر به فرد این تیم از ذرات معلق در هوا از کاتالیزورهای فی و گازهای حاوی کربن استفاده می کند. این روش مبتنی بر ذرات آئروسل به محققان اجازه می دهد ساختار نانولوله را به طور مستقیم کنترل کنند.

ساخت ترانزیستورهای نانولوله تک کربنی معمولاً خسته کننده است. این ماده اغلب از مواد نانولوله کربنی خام به ترانزیستورها چند روز طول می کشد ، و دستگاه ها ممکن است آلوده به مواد شیمیایی فرآوری شده باشند و عملکرد آنها را خراب کند. با این وجود روش جدید باعث می شود در طی 3 ساعت صدها دستگاه نانولوله کربن جداگانه تولید شود که این افزایش بیش از ده برابر راندمان است.

از همه مهمتر ، این دستگاههای ساختگی حاوی مواد شیمیایی فرآوری کننده تخریب کننده بر روی سطح آنها نیستند. این دستگاه های به اصطلاح فوق العاده تمیز قبلاً حتی از ترانزیستورهای معمولی نانولوله تک کربنی ساخت حتی سخت تر بودند.

دکتر نان وی ، محقق فوق دکترا در گروه می گوید: "این دستگاه های تمیز به ما کمک می کنند تا خواص مواد ذاتی را اندازه گیری کنیم. و تعداد زیادی دستگاه به درک سیستماتیک تر از نانومواد کمک می کند تا فقط چند نکته در داده ها." .

این مطالعه نشان می دهد که نانولوله های مبتنی بر ذرات معلق در هوا از نظر کیفیت الکترونیکی بسیار عالی هستند ، توانایی آنها در برق برای برق تقریباً به اندازه تئوریکی برای SWCNT مناسب است.

مهمتر از همه ، روش جدید همچنین می تواند در تحقیقات کاربردی نقش داشته باشد. یک مثال این است که دانشمندان ممکن است با مطالعه ویژگی هدایت ترانزیستورهای بسته نرم افزاری SWCNT راه هایی برای بهبود عملکرد فیلمهای رسانا انعطاف پذیر بیابند. این امر می تواند برای طراحان در تلاش برای ساخت تلفن های منعطف و ضد انعطاف پذیر مفید باشد. کار پیگیری گروههای ژاپن و فنلاند در حال انجام است.

منبعو اطلاعات بیشتر:

 Nan Wei et al, Fast and Ultraclean Approach for Measuring the Transport Properties of Carbon Nanotubes, Advanced Functional Materials (2019). DOI: 10.1002/adfm.201907150