In una scoperta che potrebbe accelerare lo sviluppo dell'elettronica indossabile e flessibile di prossima generazione, un team di scienziati Skoltech guidati dal professor Albert Nasibulin ha scoperto un mezzo rivoluzionario per migliorare le proprietà ottiche ed elettriche dei nanotubi di carbonio.

L'elettronica di prossima generazione sarà flessibile, estensibile, hanno una maggiore durata della batteria, ed essere utilizzabile all'aperto. I film trasparenti di ossido di metallo attualmente preferiti dall'industria presentano diversi inconvenienti, anche per quanto riguarda la riflessione, fragilità, piegabilità l'alto costo delle materie prime, e processi di estrazione delle risorse dannosi per l'ambiente. Questi inconvenienti limitano l'utilità di queste pellicole per dispositivi di nuova generazione come dispositivi elettronici indossabili, tecnologie espositive e fotovoltaico.

I film realizzati con nanotubi di carbonio a parete singola (SWCNT) potrebbero sostituire le loro controparti di ossido di metallo nell'elettronica futura. Rispetto ai film di ossido di metallo, quelli in carbonio a parete singola sono flessibili, durevole, e chimicamente stabile. Però, per diventare validi sostituti, le caratteristiche optoelettriche dei film di nanotubi di carbonio devono essere migliorate.

Il team di Skoltech ha sviluppato pellicole di nanotubi di carbonio a parete singola che corrispondono alle loro controparti di ossido di metallo per quanto riguarda le caratteristiche optoelettriche. In particolare, il team ha rivisto il processo di doping, l'atto di coprire una superficie con un liquido denso. Questo è un passaggio fondamentale quando si tratta di modificare le caratteristiche elettriche e ottiche di un materiale.

"In questo lavoro, abbiamo usato il cloruro d'oro come drogante più efficace per i film di nanotubi di carbonio a parete singola. Siamo stati in grado di migliorare le caratteristiche optoelettriche dei film ottimizzando il solvente e le condizioni di drogaggio. Abbiamo esaminato e dimostrato l'effetto di alcuni dei più comuni solventi a diverse temperature sulle caratteristiche opto-elettriche, " ha detto lo studente di dottorato di Skoltech Alexey Tsapenko, l'autore principale dello studio.

I risultati dello studio mostrano caratteristiche optoelettriche all'avanguardia, con un valore di resistenza del foglio di soli 40 Ω/sq ⁻¹ alla trasmittanza del 90 percento nel campo visibile. Il valore riportato ha dimostrato un aumento delle prestazioni superiori dei film basati su nanotubi di carbonio a parete singola rispetto alla ricerca precedentemente condotta e discussa in letteratura. I risultati dello studio sono stati pubblicati in Carbonio .