Pile di nanotubi di carbonio a dimensione zero appaiono come "montagne" d'oro su un substrato mediante microscopia a forza atomica. Le montagne di nanotubi sono alte solo pochi nanometri o quasi un miliardo di volte più piccole di un pollice. Credito:Università di Pittsburgh Swanson School of Engineering
(Phys.org) —Sintetico, celle artificiali ed elettronica ultrasottile costruita da una nuova forma di nanotubo di carbonio "zero-dimensionale" potrebbero essere possibili attraverso la ricerca presso la Swanson School of Engineering dell'Università di Pittsburgh. La ricerca, Nanotubi di carbonio a parete singola "zero-dimensionali", " è stato pubblicato sulla rivista Angewandte Chemie .
Gli investigatori principali sono Steven R. Little, dottorato di ricerca, Professore Associato, CNG Faculty Fellow e Presidente del Dipartimento di Ingegneria Chimica e Petrolifera; e Anna C. Balazs, dottorato di ricerca, il distinto Robert v. d. Luft Professor di Ingegneria Chimica e Petrolifera. I co-investigatori includono Riccardo Gottardi, dottorato di ricerca, Socio Fondazione Ri.MED, la cui ricerca si concentra sulle nanotecnologie e sull'ingegneria biomedica; Alessandro Stella, dottorato di ricerca, professore associato di chimica; Bhaskar Godugu, dottorato di ricerca, professore assistente di ricerca e direttore della struttura di spettrometria di massa di Pitt; Susheng Tan, dottorato di ricerca, professore assistente di ricerca; ricercatore postdottorato Yanan Chen, PhD e Kaladhar Kamalasanan, dottorato di ricerca; e Sam Rothstein, dottorato di ricerca, CSO e co-fondatore di Qrono Inc.
"Dalla sua scoperta, i nanotubi di carbonio hanno mantenuto la promessa di rivoluzionare il campo dell'elettronica, scienza dei materiali e persino medicina, " afferma il Dr. Little. "I nanotubi di carbonio a dimensione zero offrono la possibilità di costruire ultrasottili, dispositivi elettronici superveloci, di gran lunga superiori alle migliori esistenti e si potrebbero costruire vetture robuste e ultraleggere, ponti, e aeroplani".
Uno degli ostacoli più difficili è l'elaborazione dei nanotubi di carbonio in forme più piccole. Però, precedenti ricerche a Pitt sono riuscite a tagliare i nanotubi di carbonio nelle dimensioni più piccole mai viste per superare questo problema.
"Abbiamo confermato che questi nanotubi più corti sono più dispersibili e potenzialmente più facili da elaborare per applicazioni industriali e biomediche, e potrebbe anche costituire i mattoni per la creazione di cellule sintetiche, "dice il dottor Gottardi.
L'organizzazione degli atomi all'interno dei nanotubi li rende materiali particolarmente interessanti con cui lavorare. Però, sono poco solubili, rendendo difficile la lavorazione industriale. Un aspetto della ricerca del team si concentrerà sulla creazione di nanotubi di carbonio più solubili e quindi più utilizzabili. Questi nanotubi più corti hanno le stesse dimensioni di molte proteine che compongono il macchinario di base delle cellule viventi, presentare il potenziale per l'imaging biomedico a livello di cellule o proteine, portatori di vaccinazione con proteine o acidi nucleici, veicoli per la consegna di farmaci, o anche componenti di cellule sintetiche.
Globale, il progetto mira a sviluppare e lavorare con questi nanotubi di carbonio più dispersibili con l'obiettivo di renderli più facili da processare. La creazione dei nanotubi più piccoli è il primo passo verso il raggiungimento di questo obiettivo.