Nanotubos de carbon, El diminuto tubo hueco de celosías hexagonales de carbono ha sido promocionado como uno de los materiales más prometedores para la construcción de elementos con fascinantes elementos eléctricos, propiedades térmicas y mecánicas. La funcionalidad selectiva se realiza agregando elementos a los nanotubos de carbono para hacer transistores, aditivos compuestos, emisores de campo y películas conductoras transparentes. Los nanotubos de carbono dopados con boro hacen que la estructura de los tubos sea más funcional al tiempo que aumentan la capacidad de modular las propiedades eléctricas. El dopaje con boro en dos nanotubos de carbono de pared simple alineados coaxialmente (nanotubos de carbono de doble pared:DWNT) es prometedor para su uso en dispositivos electrónicos, materiales compuestos, materiales de almacenamiento y generación de energía.

Un grupo de investigación dirigido por Hiroyuki Muramatsu de la Universidad de Shinshu logró dopar selectivamente el nanotubo exterior de los DWNT con boro. Previamente, no existía ningún método para controlar la incorporación de átomos de boro a los nanotubos de carbono. Los tubos se fusionarían o la estructura cambiaría drásticamente a través de tratamientos de dopaje con boro, investigadores frustrantes. En este estudio, Muramatsu y su equipo pudieron agregar selectivamente boro a los tubos externos de los DWNT. Esto aumentó significativamente la conductividad eléctrica y el coeficiente de Seebeck, lo que resultó en un rendimiento termoeléctrico muy mejorado de los DWNT.

Este avance en la técnica permite un método extremadamente efectivo para agregar funcionalidad como alta conductividad eléctrica, Activación química y mejora de las propiedades termoeléctricas mientras se mantiene la función del CNT interno. Muramatsu y su equipo lograron descubrir las condiciones para dopar intrincadamente el boro en una sola capa más externa de CNT sin cambiar la estructura coaxial de los DWNT. Solo entonces pudieron demostrar y confirmar realmente las características de los DWNT sintetizados.

En el futuro, Los DWNT dopados con boro podrían usarse en aplicaciones termoeléctricas para recolectar el calor residual para la generación de electricidad y otras aplicaciones avanzadas. Sin embargo, Las DWNT todavía no se comprenden muy bien. Muramatsu cree que a través de la investigación fundamental y la comprensión de las propiedades básicas de los DWNT dopados con boro selectivamente en el tubo exterior, se pueden encontrar más aplicaciones mientras se mejora el rendimiento relevante para varias aplicaciones. El objetivo final es utilizar estratégicamente las características de la estructura y las propiedades físicas de los DWNT para agregar funciones y características únicas. Se deben investigar en detalle nuevos principios y métodos para establecer un método de dopaje de alta concentración más selectivo y estudiar su efecto sobre la estructura y función.