کاتالیزور نوآورانه‌ای که محققان ژاپنی ساخته‌اند، سنتز نانولوله‌های کربنی با کایرالیتی خاص را امکان‌پذیر می‌کند.
کاتالیست ویژه‌ای برای سنتز نانولوله‌های کربنی با تقارن خاص ارائه شد
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه توهوکو به سرپرستی توشیاکی کاتو از موسسه پیشرفته تحقیقات مواد، نانولوله‌های کربنی (CNTs) با شاخص کایرال (۶،۵) و خلوص فوق‌العاده بالای ۹۵ درصد را با موفقیت سنتز کردند. این یافته‌ها در مجله ACS Nano منتشر شده است.
محققان این پروژه، با توسعه یک کاتالیزور منحصربه‌فرد که کنترل دقیقی بر آرایش اتمی یا تقارن نانولوله‌های کربنی را ممکن می‌سازد، به پیشرفت قابل‌توجهی در سنتز نانولوله‌های کربنی دست یافته‌اند. این پیشرفت به چالشی می‌پردازد که برای بیش از ۳۰ سال حل نشده باقی مانده بود و راه را برای دستگاه‌های نیمه‌رسانای جدید هموار می‌کند.
نانولوله‌کربنی ورقه‌ای از کربن است که به صورت یک لوله توخالی نورد شده است. در حالی که این فرآیند ساده به نظر می‌رسد، اما سنتز آن با مسائل پیچیده‌ای همراه است. نانولوله‌های کربنی به دلیل ویژگی‌هایی مانند رسانایی استثنایی، ویژگی‌های نوری و استحکام مکانیکی بسیار مورد توجه هستند و در این بین، تولید نانولوله‌هایی با خواص فیزیکی و تقارن خاص نیز مشکلاتی دارد.
ناتوانی در کنترل کایرالیته CNT یک مانع بزرگ برای کاربرد صنعتی آن‌ها بوده است، بنابراین این پروژه برای یافتن کاتالیزوری که بتواند به طور مداوم هدف مورد نظر را تولید کند، انجام شد.
این تیم تحقیقاتی کاتالیستی متشکل از نیکل (Ni)، قلع (Sn) و آهن (Fe) معرفی کردند که امکان سنتز انتخابی CNTها را با کایرالیته (۶،۵) فراهم می‌کند. فعالیت کاتالیزوری بسیار تخصصی این کاتالیزور NiSnFe این پیشرفت را ممکن کرده است. علاوه بر این، طول عمر فوتولومینسانس این بسته‌های CNT خالص با کایرالیتی (۶،۵) بیش از ۲۰ برابر بیشتر از CNTهای منفرد (۶،۵) است.
این روش می‌تواند در آینده برای سنتز CNT دیگر با تقارت خاص مورد استفاده قرار گیرد. این تیم امیدوار است که این یافته‌ها منجر به پیشرفت‌های قابل توجهی در تولید و کاربرد دستگاه‌های نیمه‌هادی شود.
