I ett fynd som kan påskynda utvecklingen av nästa generations bärbar och flexibel elektronik, ett team av Skoltech-forskare ledda av professor Albert Nasibulin har upptäckt ett revolutionerande sätt att förbättra de optiska och elektriska egenskaperna hos kolnanorör.

Nästa generations elektronik kommer att vara flexibel, töjbar, har förbättrad batteritid, och vara användbar utomhus. De transparenta metalloxidfilmerna som för närvarande gynnas av industrin har flera nackdelar, inklusive med avseende på reflektion, sprödhet, böjbarhet den höga kostnaden för råmaterial, och miljöskadliga processer för utvinning av resurser. Dessa nackdelar begränsar användbarheten av dessa filmer för nästa generations enheter som bärbar elektronik, displayteknik och solceller.

Filmer gjorda av enkelväggiga kolnanorör (SWCNT) kan ersätta sina metalloxidmotsvarigheter i framtida elektronik. I jämförelse med metalloxidfilmer, de gjorda av enkelväggigt kol är flexibla, hållbar, och kemiskt stabil. Dock, för att bli livskraftiga ersättare, de optoelektriska egenskaperna hos nanorörsfilmer i kol måste förbättras.

Skoltech-teamet utvecklade enväggiga kol-nanorörfilmer som matchar deras metalloxid-motsvarigheter med avseende på opto-elektriska egenskaper. Särskilt, laget reviderade dopingprocessen, handlingen att täcka en yta med en tjock vätska. Detta är ett avgörande steg när det gäller att ändra ett materials elektriska och optiska egenskaper.

"I det här arbetet, vi använde guldklorid som det mest effektiva dopningsmedlet för de enkelväggiga kolnanorörsfilmerna. Vi kunde förbättra filmernas optoelektriska egenskaper genom att optimera dopningslösningsmedlet och förhållanden. Vi har undersökt och demonstrerat effekten av flera av de vanligaste lösningsmedlen vid olika temperaturer på de opto-elektriska egenskaperna, " sa Skoltech doktorand Alexey Tsapenko, huvudförfattaren till studien.

Resultaten av studien visar toppmoderna optoelektriska egenskaper, med ett arkresistansvärde på så lågt som 40 Ω/sq ⁻¹ vid överföringen av 90 procent i det synliga området. Det rapporterade värdet visade en överlägsen prestandaökning för filmer baserade på enkelväggiga kolnanorör jämfört med tidigare genomförd och diskuterad forskning i litteraturen. Resultaten av studien har publicerats i Kol .