• Home
  • Chimica
  • Astronomia
  • Energia
  • Natura
  • Biologia
  • Fisica
  • Elettronica
  • I ricercatori risolvono un problema che ha frenato una rivoluzione tecnologica

    Resa artistica di un nanotubo di carbonio metallico che viene tirato in soluzione, in analogia al lavoro descritto dal gruppo Adronov. Credito:Alex Adronov, Università McMaster

    Immagina un giornale elettronico su cui potresti arrotolare e rovesciare il tuo caffè, anche se si è aggiornato da solo davanti ai tuoi occhi.

    È un esempio della rivoluzione tecnologica che stava aspettando di accadere, tranne per un grosso problema che, fino ad ora, gli scienziati non sono stati in grado di risolvere.

    I ricercatori della McMaster University hanno superato questo ostacolo sviluppando un nuovo modo per purificare i nanotubi di carbonio:il più piccolo, semiconduttori più agili che dovrebbero sostituire il silicio nei chip dei computer e in un'ampia gamma di componenti elettronici.

    "Una volta che avremo una fonte affidabile di nanotubi puri che non sono molto costosi, molto può accadere molto rapidamente, "dice Alex Adronov, un professore di chimica al McMaster il cui team di ricerca ha sviluppato un modo nuovo e potenzialmente conveniente per purificare i nanotubi di carbonio.

    I nanotubi di carbonio - strutture simili a capelli che hanno un miliardesimo di metro di diametro ma migliaia di volte più lunghe - sono minuscole, materiali conduttivi flessibili su nanoscala, dovrebbe rivoluzionare i computer e l'elettronica sostituendo chip a base di silicio molto più grandi.

    Un grosso problema che ostacola la nuova tecnologia, però, ha districato nanotubi di carbonio metallici e semiconduttori, poiché entrambi sono creati simultaneamente nel processo di produzione delle strutture microscopiche, che in genere comporta il riscaldamento di gas a base di carbonio fino a un punto in cui gruppi misti di nanotubi si formano spontaneamente come fuliggine nera.

    Solo i nanotubi di carbonio semiconduttori puri o metallici sono efficaci nelle applicazioni dei dispositivi, ma isolarli in modo efficiente si è rivelato un problema impegnativo da superare. Anche quando la fuliggine dei nanotubi viene macinata, semiconduttori e nanotubi metallici sono annodati insieme all'interno di ogni granello di polvere. Entrambi i componenti sono preziosi, ma solo se separati.

    I ricercatori di tutto il mondo hanno passato anni a cercare di trovare modi efficaci ed efficienti per isolare i nanotubi di carbonio e liberarne il valore.

    Mentre i ricercatori precedenti avevano creato polimeri in grado di consentire la dissoluzione e il lavaggio dei nanotubi di carbonio semiconduttori, lasciando dietro di sé nanotubi metallici, non c'era un tale processo per fare il contrario:disperdere i nanotubi metallici e lasciare le strutture semiconduttrici.

    Ora, Il gruppo di ricerca di Adronov è riuscito a invertire le caratteristiche elettroniche di un polimero noto per disperdere i nanotubi semiconduttori, lasciando intatto il resto della struttura del polimero. Facendo così, hanno invertito il processo, lasciando dietro di sé i nanotubi semiconduttori consentendo al tempo stesso di disperdere i nanotubi metallici.

    I ricercatori hanno lavorato a stretto contatto con esperti e apparecchiature della Facoltà di Ingegneria di McMaster e del Canada Centre for Electron Microscopy, situato nel campus dell'università.

    "Non ci sono molti posti al mondo dove puoi fare questo tipo di lavoro interdisciplinare, "dice Adronov.

    Il prossimo passo, lui spiega, spetta al suo team o ad altri ricercatori sfruttare la scoperta trovando un modo per sviluppare polimeri ancora più efficienti e aumentare il processo per la produzione commerciale.

    La ricerca è descritta nella cover story di Chimica - Una rivista europea .


    © Scienza https://it.scienceaq.com