(PhysOrg.com) -- Un gruppo di ricercatori che lavorano in Giappone ha ideato un mezzo per creare nanotubi a doppia segmentazione in cui ogni segmento ha proprietà semiconduttive separate e distinte. Il team descrive come sono stati in grado di creare i nanotubi unici che sono uniti per mezzo di un'eterogiunzione, nel loro articolo pubblicato in Scienza .

Il gruppo, guidato da Takanori Fukushima e Takuzo Aida e lavorando presso il RIKEN Advanced Science Institute di Saitama, Giappone, ha creato i nuovi nanotubi facendo crescere il primo segmento da un derivato HBC, quindi aggiungendo catene laterali bipiridiniche per aiutare con il legame metallico. Hanno quindi rivestito l'esterno del segmento con ioni di rame per stabilizzarli e per impedire loro di aggregarsi.

Una volta ottenuto il primo segmento, il compito successivo era far crescere un altro segmento di tipo diverso da una delle estremità del primo segmento. Lo hanno fatto trattando un secondo derivato HBC con solo quattro atomi di fluoro, che ha aiutato i due segmenti ad attaccarsi l'uno all'altro mentre il secondo segmento è cresciuto.

Il risultato finale è stato un singolo nanotubo con segmenti che avevano proprietà elettroniche nettamente diverse. In questo caso, un lato era fatto di materiale semiconduttore di tipo p (che ha relativamente pochi elettroni) mentre l'altro lato era fatto di materiale semiconduttore di tipo n (che ha molti elettroni).

Tali nanotubi potrebbero essere utilizzati per spostare in modo più efficiente il foro in una coppia elettrone-lacuna che colpisce una cella solare, deviandolo verso il lato semiconduttore di tipo p del nanotubo e l'elettrone verso il lato materiale di tipo n. Rendendo l'eterogiunzione più efficiente, cioè massimizzare la separazione elettrone-lacuna senza dissipazione, la nuova tecnologia potrebbe plausibilmente finire per sostituire i metodi convenzionali utilizzati nell'energia solare e in altre tecnologie. Tali nanotubi dovrebbero anche prolungare la vita di molti di questi portatori di carica e potrebbero essere coltivati ​​praticamente in qualsiasi forma, rendendoli utilizzabili in un'ampia varietà di applicazioni.

La prossima sfida per il gruppo sarà quella di trovare un modo per far crescere i nanotubi in piedi in modo che l'intero processo possa essere standardizzato e quindi naturalmente industrializzato. Una volta che ciò è compiuto, i nuovi nanotubi potrebbero essere utilizzati in tutti i tipi di nuovi dispositivi, che vanno dai laser ai collettori solari ai transistor più efficienti.

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