De exceptionella egenskaperna hos små molekylcylindrar som kallas kolnanorör har provocerat forskare i flera år på grund av möjligheten att de kan fungera som efterföljare till kisel för att lägga logiken för mindre, snabbare och billigare elektroniska enheter.

Först och främst är de små - på atomskala och kanske nära den fysiska gränsen för hur liten du kan krympa en enda elektronisk omkopplare. Som kisel, de kan vara halvledande i naturen, ett faktum som är viktigt för kretskort, och de kan genomgå snabb och mycket kontrollerbar elektrisk omkoppling.

Men en stor barriär för att bygga användbar elektronik med kolnanorör har alltid varit det faktum att när de är grupperade i filmer, en viss del av dem kommer att fungera mer som metaller än halvledare - en oförlåtlig brist som brister i filmen, kortsluter kretsen och kastar en skiftnyckel i växlarna på en eventuell elektronisk enhet.

Faktiskt, enligt University of Illinois-Urbana Champaign professor John Rogers, renheten måste överstiga 99,999 procent - vilket betyder att ens ett dåligt rör på 100, 000 är tillräckligt för att döda en elektronisk enhet. "Om du har lägre renhet än så, " han sa, "den materialklassen kommer inte att fungera för halvledande kretsar."

Nu har Rogers och ett team av forskare visat hur man tar bort de metalliska kolnanorören från matriser med en relativt enkel, skalbar procedur som inte kräver dyr utrustning. Deras arbete beskrivs denna vecka i Journal of Applied Physics .

Vägen till rening

Även om det har varit ett bestående problem de senaste 10-15 åren, utmaningen att göra uniform, uppriktade grupper av kolnanorör packade med goda densiteter på tunna filmer har till stor del lösts av flera olika grupper av forskare under de senaste åren, Sa Rogers.

Det lämnade bara det andra problemet, som skulle hitta ett sätt att rena materialet för att se till att inga av rören var av metallisk karaktär - ett tagget problem som hade förblivit olöst. Det fanns några reningsmetoder som var enkla att göra men som inte var så mycket reningsnivå som var nödvändiga för att göra användbara elektroniska komponenter. Mycket nya metoder erbjuder rätt reningsnivå men förlitar sig på dyr utrustning, sätta processen utom räckhåll för de flesta forskare.

Som laget rapporterar den här veckan, de kunde avsätta en tunn beläggning av organiskt material direkt ovanpå ett ark med upplagda nanorör i kontakt med en metallplåt. De applicerade sedan ström över arket, som gjorde att strömmen kunde flöda genom nanorören som var metallledare - men inte huvuddelen av rören, som var halvledande.

Strömmen värmde upp metallnanorören en liten mängd - precis tillräckligt för att skapa ett "termiskt kapillärflöde" som öppnade en dike i den organiska topplacken ovanför dem. Oskyddad, metallrören kunde sedan etsas bort med ett standard bänkskiva, och sedan kunde den organiska topplacken tvättas bort. Detta lämnade en elektronisk skiva belagd med halvledande nanorör fria från metalliska föroreningar, Sa Rogers. De testade det genom att bygga matriser av transistorer, han sa.

"Du hamnar med en enhet som kan slå på och av som förväntat, baserat på rent halvledande karaktär, "Sa Rogers.