I ricercatori della Tohoku University hanno sviluppato una nuova strategia per controllare la chiralità dei nanotubi di carbonio a parete singola (SWNT). Utilizzando questo approccio, sintesi preferenziale di (6, 4) Gli SWNT sono stati realizzati per la prima volta. L'esclusivo meccanismo di crescita è stato chiarito confrontando esperimenti e calcoli teorici effettuati con un ricercatore dell'Università di Tokyo.

La sintesi selettiva per chiralità di nanotubi di carbonio a parete singola (SWNT) è stato un obiettivo di ricerca negli ultimi due decenni ed è ancora difficile a causa della difficoltà nel controllare la struttura atomica nel materiale unidimensionale.

Guidato dal Professore Associato T. Kato, il team ha dimostrato una sintesi predominante di (6, 4) SWNT regolando il grado di ossidazione del catalizzatore Co. Il meccanismo dettagliato viene studiato attraverso uno studio sperimentale sistematico combinato con calcoli del primo principio, rivelando che il controllo indipendente del diametro del tubo e dell'angolo chirale ottenuto modificando l'energia di legame tra SWNT (cappuccio e bordo del tubo) e catalizzatore provoca una drastica transizione della chiralità degli SWNT da (6, da 5) a (6, 4).

"Poiché il nostro approccio al controllo indipendente del diametro e dell'angolo chirale può essere applicato ad altre specie di chiralità, i nostri risultati possono essere utili per ottenere la sintesi su richiesta di SWNT con chiralità specifica. Questo è, che è necessario per l'uso pratico dei futuri dispositivi basati su SWNT come i transistor ad altissime prestazioni, memorie elettriche ed ottiche, e varie applicazioni di sensori, "dice Kato.

"Sintesi ad alta purezza di (6, 4) Gli SWNT possono contribuire a spingere lo studio degli SWNT verso applicazioni industriali, in particolare optoelettriche, a causa del più grande gap di banda e dei più alti rendimenti quantistici di (6, 4) SWNT."

I dettagli di questo studio sono stati pubblicati online l'11 settembre in Rapporti scientifici .