Los investigadores de la Universidad de Tohoku han desarrollado una estrategia novedosa para controlar la quiralidad de los nanotubos de carbono de pared simple SWNT. Mediante este enfoque, la síntesis preferencial de 6,4 SWNT se ha realizado por primera vez. El mecanismo de crecimiento únicose ha dilucidado mediante la comparación de experimentos y cálculos teóricos realizados con un investigador de la Universidad de Tokio.
La síntesis selectiva de quiralidad de los nanotubos de carbono de pared simple SWNT ha sido un objetivo de investigación durante las últimas dos décadas y sigue siendo un desafío debido a la dificultad para controlar la estructura atómica en el material unidimensional.
Dirigido por el Profesor Asociado T. Kato, el equipo demostró la síntesis predominante de 6,4 SWNT ajustando el grado de oxidación del catalizador de Co. El mecanismo detallado se investiga a través de un estudio experimental sistemático combinado con cálculos de primer principio, revelandoque el control independiente del diámetro del tubo y el ángulo quiral logrado al cambiar la energía de unión entre los SWNT tapa y borde del tubo y el catalizador provoca una transición drástica de la quiralidad de los SWNT de 6,5 a 6,4.
"Dado que nuestro enfoque de controlar independientemente el diámetro y el ángulo quiral se puede aplicar a otras especies de quiralidad, nuestros resultados pueden ser útiles para lograr la síntesis a demanda de SWNT de quiralidad específica. Esto es necesario para el uso prácticode dispositivos futuros basados en SWNT como transistores de rendimiento ultra alto, memorias eléctricas y ópticas, y varias aplicaciones de sensores ", dice Kato.
"La síntesis de alta pureza de 6,4 SWNT puede contribuir a impulsar el estudio de SWNT a aplicaciones industriales, especialmente optoeléctricas, debido a la mayor brecha de banda y los mayores rendimientos cuánticos de 6,4 SWNT".
Los detalles de este estudio se publicaron en línea el 11 de septiembre en Informes científicos .
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Materiales proporcionado por Universidad de Tohoku . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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