محققان ژاپنی نشان داده‌اند که مولکول‌های رنگی (رنگدانه‌های) به‌دام‌افتاده داخل نانولوله‌های کربنی تک‌جداره، می‌توانند خواص نوری و الکتریکی نانولوله‌ها را تغییر دهند. این کار امکان استفاده از نانولوله‌های کربنی عامل‌دار شده را به‌عنوان سیستم‌های مجازی جمع‌کننده نور نشان می‌دهد. هر چند نانولوله‌های کربنی تک‌جداره پتانسیل خوبی در نانوالکترونیک نوری دارند، ولی در حال حاضر این گونه کاربردها، به‌واسطه محدوده فرکانس نوری که یک نانولوله می‌تواند جذب کند، محدود شده‌است.
تغییر خواص نوری نانولوله‌های کربنی با مولکول‌های به‌دام‌افتاده
محققان ژاپنی نشان داده‌اند که مولکول‌های رنگی (رنگدانه‌های) به‌دام‌افتاده
داخل نانولوله‌های کربنی تک‌جداره، می‌توانند خواص نوری و الکتریکی
نانولوله‌ها را تغییر دهند. این کار امکان استفاده از نانولوله‌های کربنی
عامل‌دار شده را به‌عنوان سیستم‌های مجازی جمع‌کننده نور نشان می‌دهد. هر
چند نانولوله‌های کربنی تک‌جداره پتانسیل خوبی در نانوالکترونیک نوری دارند،
ولی در حال حاضر این گونه کاربردها، به‌واسطه محدوده فرکانس نوری که یک
نانولوله می‌تواند جذب کند، محدود شده‌است.
زمانی که طیف جذبی یک نانولوله تک‌جداره
متناسب با قطر آن می‌تواند تغییر کند، کنترل این فرایند خیلی مشکل است.
محققان انستیتو ملی علم و فناوری صنایع پیشرفته (AIST) به همراه دیگر
همکارانشان از دانشگاه توکیو و توکیو متروپولیتان، در ادامه تلاش‌ها و
فعالیت‌های قبلی، برای تغییر خواص نانولوله‌های تک‌جداره در اثر محبوس کردن
مولکول‌های بتا کاروتن داخل آنها، این مطالعه را انجام داده‌اند.
در حال حاضر، کازوهیرو یاناگی و همکارانش، روی حساس‌سازی نوری نانولوله‌های
کربنی تک‌جداره با استفاده از محبوس کردن رنگدانه‌های (squaryliam (SQ داخل
نانولوله‌ها، کار می‌کنند. انتخاب این مولکول‌ها برای عامل‌دار کردن، به‌دلیل
عدم برهم نهی طیف جذبی حاصل از مولکول‌های SQ و نانولوله‌هاست.
به منظور تولید نانولوله‌های کربنی تک‌جداره با قطر متوسط ۴/۱ نانومتر، از
روش تبخیر لیزی استفاده شده‌است. در این روش نانولوله‌هایی با خلوص بالا و
سرهای باز تولید شده و مولکول‌های رنگی SQ حل‌شده در حلال CH3Cl به آن
اضافه می‌شوند. پراش پرتو ایکس و اندازه‌گیری‌های قدرت جذب نور قطبی بر این
نکته تأکید می‌کند که مولکول‌های SQ داخل نانولوله‌های کربنی تک‌جداره، در
مکانی خارج از مرکز نانولوله‌ها محبوس شده‌اند.
طیف جذبی و لومینسانس و اندازه‌گیری‌های انتقال فمتوثانیه‌ای، نشان می‌دهد
که نانولوله‌های پرشده از این مولکول‌ها، فرکانس‌هایی علاوه بر فرکانس‌های
جذب‌شده به وسیله نانولوله‌های بدون مولکول SQ را جذب می‌کنند. این پدیده
خواص لومینسانس را برای نانولوله‌های کربنی در فرکانس‌های مختلف، ایجاد می‌کند
که نشان‌دهنده یک گذار انرژی از حالت‌های تحریک شده مولکول رنگی به حالت‌های
انرژی نانولوله است.
یاناگی می‌گوید: «بررسی‌های آینده شامل چگونگی گذار از حالت‌های خارجی به
حالت‌های داخلی خواهد بود؛ به این معنی که گذارها بین حالت‌های انرژی
نانولوله‌ها و مولکول محبوس بررسی خواهد شد».
