I nanotubi di carbonio a parete singola (SWCNT) hanno trovato molti usi nell'elettronica e nei nuovi dispositivi touch screen. I nanotubi di carbonio sono fogli di uno strato di grafene dello spessore di un atomo arrotolato senza soluzione di continuità in diverse dimensioni e forme. Per poterli utilizzare in prodotti commerciali come i transistor trasparenti per gli schermi dei telefoni, i ricercatori devono essere in grado di testare facilmente i nanotubi per le proprietà dei loro materiali, e il nuovo metodo aiuta in questo.

Il gruppo del professor Esko I. Kauppinen ad Aalto ha anni di esperienza nella produzione di nanotubi di carbonio per applicazioni elettroniche. Il metodo unico del team utilizza aerosol di catalizzatori metallici e gas contenenti carbonio. Questo metodo basato su aerosol consente ai ricercatori di controllare direttamente la struttura dei nanotubi.

La fabbricazione di transistor a nanotubi di carbonio singoli è solitamente noiosa. Spesso ci vogliono giorni dal materiale grezzo dei nanotubi di carbonio ai transistor, e i dispositivi possono essere contaminati con prodotti chimici di lavorazione, degradando le loro prestazioni. Tuttavia il nuovo metodo consente di fabbricare centinaia di singoli dispositivi di nanotubi di carbonio entro 3 ore, un aumento di oltre dieci volte dell'efficienza.

Più importante, questi dispositivi fabbricati non contengono sostanze chimiche degradanti sulla loro superficie. Questi cosiddetti dispositivi ultra-puliti erano in precedenza ancora più difficili da produrre rispetto ai normali transistor a nanotubi di carbonio singoli.

"Questi dispositivi puliti ci aiutano a misurare le proprietà intrinseche dei materiali. E il gran numero di dispositivi aiuta a ottenere una comprensione più sistematica dei nanomateriali, piuttosto che solo alcuni punti dati, "dice il dottor Nan Wei, un ricercatore post-dottorato nel gruppo.

Questo studio mostra che i nanotubi a base di aerosol sono eccezionali in termini di qualità elettronica, la loro capacità di condurre elettricità è quasi quanto teoricamente possibile per gli SWCNT.

Ma ancora più importante, il nuovo metodo può anche contribuire alla ricerca applicata. Un esempio è che studiando la proprietà di conduzione dei transistor a fascio SWCNT, gli scienziati possono trovare modi per migliorare le prestazioni dei film conduttivi flessibili. Questo potrebbe rivelarsi utile per i progettisti che cercano di creare soluzioni flessibili, telefoni antiurto. Il lavoro di follow-up da parte dei gruppi in Giappone e Finlandia è già in corso.