• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Forskare löser ett problem som har hållit tillbaka en teknisk revolution

    Konstnärlig återgivning av ett metalliskt kolnanorör som dras i lösning, i analogi med det arbete som beskrevs av Adronov-gruppen. Kredit:Alex Adronov, McMaster University

    Föreställ dig en elektronisk tidning som du kan rulla ihop och spilla kaffe på, även när den uppdaterade sig framför dina ögon.

    Det är ett exempel på den tekniska revolution som har väntat på att hända, förutom ett stort problem som, tills nu, forskare har inte kunnat lösa.

    Forskare vid McMaster University har röjat det hindret genom att utveckla ett nytt sätt att rena kolnanorör - ju mindre, smidigare halvledare som förväntas ersätta kisel inom datorchips och ett brett utbud av elektronik.

    "När vi har en pålitlig källa till rena nanorör som inte är särskilt dyra, mycket kan hända väldigt snabbt, " säger Alex Adronov, en professor i kemi vid McMaster vars forskargrupp har utvecklat ett nytt och potentiellt kostnadseffektivt sätt att rena kolnanorör.

    Kolnanorör - hårliknande strukturer som är en miljarddels meter i diameter men tusentals gånger längre - är små, flexibla ledande material i nanoskala, förväntas revolutionera datorer och elektronik genom att ersätta mycket större kiselbaserade chips.

    Ett stort problem som står i vägen för den nya tekniken, dock, har lossat metalliska och halvledande kolnanorör, eftersom båda skapas samtidigt i processen att producera de mikroskopiska strukturerna, vilket vanligtvis innebär att kolbaserade gaser värms upp till en punkt där blandade kluster av nanorör bildas spontant som svart sot.

    Endast rena halvledande eller metalliska kolnanorör är effektiva i enhetstillämpningar, men att effektivt isolera dem har visat sig vara ett utmanande problem att övervinna. Även när nanorörssotet mals ner, Halvledande och metalliska nanorör knyts ihop i varje pulverkorn. Båda komponenterna är värdefulla, men bara när de är åtskilda.

    Forskare runt om i världen har ägnat flera år åt att försöka hitta effektiva och effektiva sätt att isolera kolnanorör och frigöra deras värde.

    Medan tidigare forskare hade skapat polymerer som kunde tillåta halvledande kolnanorör att lösas upp och tvättas bort, lämnar metalliska nanorör efter sig, det fanns ingen sådan process för att göra motsatsen:sprida de metalliska nanorören och lämna kvar de halvledande strukturerna.

    Nu, Adronovs forskargrupp har lyckats vända på de elektroniska egenskaperna hos en polymer som är känd för att sprida halvledande nanorör – samtidigt som resten av polymerens struktur har lämnats intakt. Genom att göra så, de har vänt processen, lämnar de halvledande nanorören bakom sig samtidigt som de gör det möjligt att sprida de metalliska nanorören.

    Forskarna arbetade nära med experter och utrustning från McMasters tekniska fakultet och Canada Center for Electron Microscopy, ligger på universitetets campus.

    "Det finns inte många platser i världen där man kan göra den här typen av tvärvetenskapligt arbete, " säger Adronov.

    Nästa steg, han förklarar, är för hans team eller andra forskare att utnyttja upptäckten genom att hitta ett sätt att utveckla ännu effektivare polymerer och skala upp processen för kommersiell produktion.

    Forskningen beskrivs i omslagsberättelsen till Kemi - En europeisk tidskrift .


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com