Investigadores de la Universidad de Tohoku han desarrollado una nueva estrategia para controlar la quiralidad de los nanotubos de carbono de pared simple (SWNT). Al utilizar este enfoque, síntesis preferencial de (6, 4) Los SWNT se han realizado por primera vez. El mecanismo de crecimiento único se ha dilucidado mediante la comparación de experimentos y cálculos teóricos realizados con un investigador de la Universidad de Tokio.
La síntesis selectiva de quiralidad de nanotubos de carbono de pared simple (SWNT) ha sido un objetivo de investigación durante las últimas dos décadas y sigue siendo un desafío debido a la dificultad de controlar la estructura atómica en el material unidimensional.
Dirigido por el profesor asociado T. Kato, el equipo demostró una síntesis predominante de (6, 4) SWNT ajustando el grado de oxidación del catalizador de Co. El mecanismo detallado se investiga a través de un estudio experimental sistemático combinado con cálculos del primer principio, revelando que el control independiente del diámetro del tubo y el ángulo quiral logrado al cambiar la energía de enlace entre los SWNT (tapa y borde del tubo) y el catalizador provoca una transición drástica de la quiralidad de los SWNT de (6, 5) a (6, 4).
"Dado que nuestro enfoque de controlar de forma independiente el diámetro y el ángulo quiral se puede aplicar a otras especies de quiralidad, Nuestros resultados pueden ser útiles para lograr la síntesis bajo demanda de SWNT de quiralidad específica. Este es, que es necesario para el uso práctico de los dispositivos futuros basados en SWNT, como los transistores de rendimiento ultra alto, memorias eléctricas y ópticas, y varias aplicaciones de sensores, "dice Kato.
"Síntesis de alta pureza de (6, 4) Los SWNT pueden contribuir a impulsar el estudio de los SWNT a aplicaciones industriales, especialmente optoeléctricas, debido a la mayor banda prohibida y los rendimientos cuánticos más altos de (6, 4) SWNT ".
Los detalles de este estudio se publicaron en línea el 11 de septiembre en Informes científicos .
