(a) Comparación del rendimiento de películas basadas en nanotubos de carbono de pared simple después del dopaje de tipo p:resistencia laminar frente a transparencia óptica en el rango visible. Las líneas discontinuas indican la relación teórica entre la transmitancia y la resistencia laminar de las películas SWCNT prístinas (negras) y dopadas (rojas) obtenidas en este trabajo. (b) Una fotografía de una película de nanotubos de carbono de pared simple dopada sobre un sustrato de PET flexible. Crédito:Instituto de Ciencia y Tecnología de Skolkovo
En un hallazgo que podría acelerar el desarrollo de dispositivos electrónicos flexibles y portátiles de próxima generación, un equipo de científicos de Skoltech dirigido por el profesor Albert Nasibulin ha descubierto un medio revolucionario para mejorar las propiedades ópticas y eléctricas de los nanotubos de carbono.
La electrónica de próxima generación será flexible, estirable tener una mayor duración de la batería, y ser utilizable al aire libre. Las películas transparentes de óxidos metálicos actualmente favorecidas por la industria tienen varios inconvenientes, incluso con respecto a la reflexión, fragilidad flexibilidad el alto costo de las materias primas, y procesos de extracción de recursos que dañan el medio ambiente. Estos inconvenientes limitan la utilidad de estas películas para dispositivos de próxima generación como dispositivos electrónicos portátiles, tecnologías de visualización y fotovoltaica.
Las películas hechas de nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT) podrían reemplazar a sus homólogos de óxido metálico en la electrónica del futuro. En comparación con las películas de óxido metálico, los de carbono de pared simple son flexibles, durable, y químicamente estable. Sin embargo, para convertirse en reemplazos viables, Es necesario mejorar las características optoeléctricas de las películas de nanotubos de carbono.
El equipo de Skoltech desarrolló películas de nanotubos de carbono de pared simple que coinciden con sus homólogos de óxido metálico con respecto a las características optoeléctricas. En particular, el equipo revisó el proceso de dopaje, el acto de cubrir una superficie con un líquido espeso. Este es un paso fundamental cuando se trata de cambiar las características eléctricas y ópticas de un material.
"En este trabajo, utilizamos cloruro de oro como el dopante más eficaz para las películas de nanotubos de carbono de pared simple. Pudimos mejorar las características optoeléctricas de las películas optimizando el disolvente y las condiciones de dopaje. Hemos examinado y demostrado el efecto de varios de los disolventes más comunes a diferentes temperaturas sobre las características optoeléctricas, "dijo Alexey Tsapenko, estudiante de doctorado de Skoltech, el autor principal del estudio.
Los resultados del estudio muestran características optoeléctricas de última generación, con un valor de resistencia de la hoja de tan solo 40 Ω / sq
−1
a la transmitancia del 90 por ciento en el rango visible. El valor informado demostró un aumento de rendimiento superior de las películas basadas en nanotubos de carbono de pared simple en comparación con la investigación realizada y discutida anteriormente en la literatura. Los resultados del estudio se han publicado en Carbón .
