Una nuova, metodo più economico separa facilmente ed efficacemente due tipi di nanotubi di carbonio. Il processo, sviluppato dai ricercatori dell'Università di Nagoya in Giappone, potrebbe essere potenziato per la produzione di lotti purificati di nanotubi di carbonio a parete singola che possono essere utilizzati in dispositivi elettronici ad alte prestazioni. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Fisica Applicata Express .

I nanotubi di carbonio a parete singola (SWCNT) hanno eccellenti proprietà elettroniche e meccaniche, rendendoli candidati ideali per l'uso in una vasta gamma di dispositivi elettronici, compresi i transistor a film sottile che si trovano nei display LCD. Un problema è che solo i due terzi degli SWCNT prodotti sono adatti per l'uso in dispositivi elettronici. Gli SWCNT semiconduttori utili devono essere separati da quelli metallici non desiderati. Ma il più potente processo di purificazione, nota come estrazione acquosa a due fasi, attualmente comporta l'uso di un costoso polisaccaride, chiamato destrano.

Il chimico organico Haruka Omachi e i colleghi della Nagoya University hanno ipotizzato che l'efficacia del destrano nel separare i semiconduttori dagli SWCNT metallici risieda nei collegamenti che collegano le sue unità di glucosio. Invece di usare destrano per separare i due tipi di SWCNT, il team ha provato l'isomaltodestrano significativamente più economico, che ha molti più di questi collegamenti.

Un lotto di SWCNT è stato lasciato per 15 minuti in una soluzione contenente glicole polietilenico e isomaltodestrina e quindi centrifugato per cinque minuti. Sono stati provati tre diversi tipi di isomaltodestrina, ciascuno con un diverso numero di legami e un diverso peso molecolare. Il team ha scoperto che gli SWCNT metallici si sono separati dalla parte inferiore dell'isomaltodestrina della soluzione, mentre gli SWCNT semiconduttori galleggiavano verso la parte superiore del glicole polietilenico.

Il tipo di isomaltodestrina ad alto peso molecolare e con il maggior numero di legami è risultato il più efficace (99%) nel separare i due tipi di SWCNT. Il team ha anche scoperto che un altro polisaccaride, chiamato pullulano, le cui unità di glucosio sono collegate con diversi tipi di legami, era inefficace nel separare i due tipi di SWCNT. I ricercatori suggeriscono che il numero e il tipo di legami presenti nell'isomaltodestrina svolgono un ruolo importante nella loro capacità di separare efficacemente i nanotubi di carbonio.

Il team ha anche scoperto che un transistor a film sottile realizzato con i loro SWCNT semiconduttori purificati ha funzionato molto bene.

L'isomaltodestrina è un polisaccaride economico e ampiamente disponibile prodotto dall'amido utilizzato come fibra alimentare. Questo lo rende un'alternativa conveniente per il processo di estrazione SWCNT. Omachi e i suoi colleghi stanno attualmente discutendo con le aziende per commercializzare il loro approccio. Stanno anche lavorando per migliorare le prestazioni dei transistor a film sottile utilizzando SWCNT semiconduttori in display flessibili e dispositivi sensori.