Nanotubi di carbonio, il minuscolo tubo cavo di reticoli di carbonio esagonali è stato pubblicizzato come uno dei materiali più promettenti per la costruzione di oggetti con affascinanti elementi elettrici, proprietà termiche e meccaniche. La funzionalità selettiva si realizza aggiungendo elementi ai nanotubi di carbonio per realizzare transistor, additivi compositi, emettitori di campo e pellicole conduttive trasparenti. I nanotubi di carbonio drogati con boro rendono più funzionale la struttura dei tubi aumentando la capacità di modulare le proprietà elettriche. Il drogaggio con boro in due nanotubi di carbonio a parete singola allineati coassialmente (nanotubi di carbonio a doppia parete:DWNT) sembra promettente per l'uso in dispositivi elettronici, materiali compositi, accumulo di energia e materiali per la produzione di energia.

Un gruppo di ricerca guidato da Hiroyuki Muramatsu dell'Università di Shinshu è riuscito a drogare selettivamente con boro il nanotubo esterno dei DWNT. In precedenza, non esisteva alcun metodo per controllare l'incorporazione di atomi di boro nei nanotubi di carbonio. I tubi si fonderebbero insieme o la struttura cambierebbe drasticamente attraverso trattamenti di boro-doping, ricercatori frustranti. In questo studio, Muramatsu e il suo team sono stati in grado di aggiungere selettivamente boro ai tubi esterni dei DWNT. Ciò ha aumentato significativamente la conduttività elettrica e il coefficiente di Seebeck che ha portato a prestazioni termoelettriche altamente migliorate dei DWNT.

Questo progresso nella tecnica consente un metodo estremamente efficace per aggiungere funzionalità come l'elevata conduttività elettrica, attivazione chimica e miglioramento delle proprietà termoelettriche mantenendo la funzione del CNT interno. Muramatsu e il suo team sono riusciti a scoprire le condizioni per drogare in modo complesso il boro su un singolo strato più esterno di CNT senza modificare la struttura coassiale dei DWNT. Solo allora sono stati effettivamente in grado di dimostrare e confermare le caratteristiche dei DWNT sintetizzati.

Nel futuro, i DWNT drogati con boro potrebbero essere utilizzati in applicazioni termoelettriche per raccogliere il calore di scarto per la generazione di elettricità e altre applicazioni avanzate. Però, I DWNT non sono ancora molto ben compresi. Muramatsu crede che attraverso la ricerca fondamentale e la comprensione delle proprietà di base dei DWNT drogati selettivamente con boro del tubo esterno, è possibile trovare più applicazioni migliorando le prestazioni relative a varie applicazioni. L'obiettivo finale è utilizzare strategicamente le caratteristiche della struttura e le proprietà fisiche dei DWNT per aggiungere funzioni e caratteristiche uniche. Nuovi principi e metodi devono essere studiati in dettaglio per stabilire un metodo di doping ad alta concentrazione più selettivo e studiarne l'effetto sulla struttura e sulla funzione.