جداسازی انواع مختلف نانولوله‌های کربنی

دانشمندان برای اولین بار روشی ابداع نموده‌اند که توسط آن می‌توانند نانولوله‌های کربنی نیمه‌هادی مختلف را از هم جدا نمایند. با جداسازی نانولوله‌های دارای ویژگی‌های الکتریکی متفاوت، می‌توان جزء کلیدی ابزارهای مختلفی مانند میکروتراشه‌های پیشرفته، نسل بعدی کابل‌های نیرو، و ابزارهای درمانی کلینیکی را فراهم کرد.

دانشمندان برای اولین بار روشی ابداع نموده‌اند که از طریق آن می‌توانند نانولوله‌های کربنی نیمه‌هادی مختلف را از هم جدا نمایند. با جداسازی نانولوله‌های دارای ویژگی‌های الکتریکی متفاوت، می‌توان جزء کلیدی ابزارهای مختلفی مانند میکروتراشه‌های پیشرفته، نسل بعدی کابل‌های نیرو، و ابزارهای درمانی کلینیکی را فراهم کرد.
انواع مختلفی از نانولوله‌های کربنی با ویژگی‌های متنوع، وجود دارند. برخی از آنها نیمه‌هادی‌های بسیار عالی بوده و برخی دیگر فلزی هستند که الکتریسیته را، اگر نگوییم بهتر از سیم‌های مسی، به همان مقدار انتقال می‌دهند. همچنین آنها تک‌دیواره یا چند‌دیواره بوده و اندازه‌های مختلفی دارند.
مشکل اصلی نانولوله‌ها این است که با استفاده از روش‌های فعلی تولید، مخلوطی از انواع مختلف آنها به دست می‌آید، در حالی که مهندسان معمولاً تنها به یک نوع آن نیاز دارند. به عنوان مثال، با این روش بیش از ۵۰ نوع مختلف از نانولوله‌ها تولید می‌شوند.
در این روش، از یک میدان الکتریکی برای جدا کردن نانولوله‌هایی که خواص الکتریکی متفاوت دارند، استفاده می‌شود. هر نوع خاصی از نانولوله‌ها، ثابت دی‌الکتریک منحصر به فردی دارد. این ثابت برای نشان دادن توانایی یک ماده برای ذخیره انرژی به‌کار می‌رود.
محققان یک محفظه باردار ساخته‌اند و یک محلول حاوی نانولوله‌ها را درون آن پمپ نمودند. این محفظه نانولوله‌های فلزی را به دام انداخته و باعث می‌شود نانولوله‌های نیمه‌هادی در سطوح مختلفی معلق شوند. هر چه ثابت دی‌الکتریک نانولوله بزرگ‌تر باشد، در سطح پایین‌تری معلق می‌ماند.
محققان با تغییر سرعت جریان درون محفظه و استفاده از جریان‌هایی که در سطح بالا، سریع‌تر از سطح پایین حرکت می‌کردند، توانستند نمونه‌هایی حاوی نانولوله‌های با اندازه سه برابر کوچکتر را جمع‌آوری نمایند. عکس این حالت نیز صادق است.
Ray Baughman ، مدیر دانشگاه تگزاس در مؤسسه نانوفناوری دالاس، می‌گوید: « این پیشرفت در زمینه نانولوله‌ها بسیار مهم است. نانولوله‌های کربنی سنتز شده دارای ویژگی‌های متفاوتی هستند، در حالی که برای به‌کار گیری این نانولوله‌ها تنها به نوع خاصی از آنها نیاز است و این امر به‌کارگیری آنها را با مشکل مواجه می‌سازد».
اشمیت می‌گوید: « خالص‌سازی نانولوله‌ها بر اساس مشخصات دقیق الکتریکی کلید اصلی کار در ترانزیستورها و سایر قطعات الکتریکی است. همچنین توضیح می‌دهد که آنها امیدوارند بتوانند از این فرآیند برای جداسازی نانولوله‌ها در مقیاس بزرگ (در حد چند گرم) استفاده نمایند. این مقدار برای کاربردهای الکترونیکی و زیستی کافی است.
Baughman می‌گوید: در نهایت، روش‌های جداسازی باید با روش‌های سنتزی که انواع کمتری از نانولوله‌ها را تولید می‌نمایند، ترکیب شود.
این محققان نتایج کار خود را در مجله American Chemical Society به چاپ رسانده اند.