Un obiettivo finale nel campo della ricerca sui nanotubi di carbonio è sintetizzare nanotubi di carbonio a parete singola (SWNT) con chiralità controllate. A vent'anni dalla scoperta degli SWNT, scienziati della Aalto University in Finlandia, SONO. L'Istituto di fisica generale Prokhorov RAS in Russia e il Centro per la nanoscopia elettronica dell'Università tecnica della Danimarca (DTU) sono riusciti a controllare la chiralità nei nanotubi di carbonio durante la loro sintesi di deposizione chimica da vapore
La struttura dei nanotubi di carbonio è definita da una coppia di numeri interi noti come indici chirali (n, m), in altre parole, chiralità.
"La chiralità definisce le proprietà ottiche ed elettroniche dei nanotubi di carbonio, quindi controllarlo è una chiave per sfruttare le loro applicazioni pratiche, " dice il professor Esko I. Kauppinen, il leader del Nanomaterials Group della Aalto University School of Science.
Negli anni, sono stati compiuti progressi sostanziali per sviluppare vari metodi di sintesi a struttura controllata. Però, il controllo preciso sulla struttura chirale degli SWNT è stato in gran parte ostacolato dalla mancanza di mezzi pratici per dirigere la formazione dei catalizzatori di nanoparticelle metalliche e la loro dinamica catalitica durante la crescita del tubo.
"Abbiamo ottenuto una formazione epitassiale di nanoparticelle di Co riducendo una soluzione solida ben sviluppata in CO, "rivela Maoshuai He, un ricercatore post-dottorato presso la Aalto University School of Chemical Technology.
"Per la prima volta, il nuovo catalizzatore è stato impiegato per la crescita selettiva di SWNT, " aggiunge lo scienziato senior dello staff Hua Jiang della Aalto University School of Science.
Introducendo i nuovi catalizzatori in un reattore CVD convenzionale, il team di ricerca ha dimostrato una crescita preferenziale di SWNT semiconduttori (～90%) con una popolazione eccezionalmente alta di (6, 5) provette (53%) a 500 °C. Per di più, hanno anche mostrato uno spostamento della preferenza chirale da (6, 5) provette da 500 °C a (7, 6) e (9, 4) nanotubi a 400 °C.
"Questi risultati aprono nuove prospettive sia per il controllo strutturale degli SWNT sia per chiarire i loro meccanismi di crescita, quindi sono importanti per la comprensione fondamentale della scienza alla base della crescita dei nanotubi, " commenta il professor Juha Lehtonen dell'Università di Aalto.
La ricerca è stata recentemente pubblicata su una nuova rivista del Nature Publishing Group Rapporti scientifici , 3 (2013), 1460.
