محققان دانشگاه کرنل و شرکت دوپونت با استفاده از یک فرایند شیمیایی ساده روش تازه‌ای را برای تهیه‌ی سوسپانسیونی از نانولوله‌های کربنی به‌عنوان یک «جوهر» نیمهرسانا توسعه داده‌اند که قابل چاپ بر روی عناصر الکترونیکی نازک و انعطاف‌پذیر مانند ترانزیستورها و مواد فوتوولتائیک است. این روش شامل عامل‌دار کردن نانولوله‌های کربنی با مولکول‌های فلور است.
جوهر نانولوله‌های کربنی در ترانزیستورها و سلول‌های خورشیدی
محققان دانشگاه کرنل و شرکت دوپونت با استفاده از یک فرایند شیمیایی ساده روش تازه‌ای
را برای تهیه‌ی سوسپانسیونی از نانولوله‌های کربنی به‌عنوان یک «جوهر» نیمهرسانا
توسعه داده‌اند که قابل چاپ بر روی عناصر الکترونیکی نازک و انعطاف‌پذیر مانند
ترانزیستورها و مواد فوتوولتائیک است. این روش شامل عامل‌دار کردن نانولوله‌های
کربنی با مولکول‌های فلور است.
نانولوله‌های کربنی گزینه‌ی مناسبی برای عناصر الکترونیکی ارزان و قابل چاپ هستند؛
اما برای این کار لازم است در ابتدا مقادیر زیادی از آنها به نیمه‌‌رساناها تبدیل
شوند. در روش‌هایی که در ساخت نانولوله‌های کربنی تک‌جداره استفاده می‌شوند، مخلوطی
از لوله‌های فلزی و نیمهرسانا تولید می‌شود که دارای آرایش اتمی و رفتار
الکترونیکی متفاوت هستند. جدا کردن آنها بسیار مشکل است و نانولوله‌های فلزی باعث
تخریب خواص همسایه‌های نیمه‌‌رسانای خود شده، در نتیجه کاربردهای الکترونیکی آنها
را محدود می‌کنند.
جورج مالیاراس، یکی از این محققان، گفت که این اختلاط به مانع بزرگی در ساخت
ترانزیستورها از نانولوله‌ها تبدیل شده‌است. گروه کرنل/ دوپونت موفق به ابداع
روش تازه و ارزانی برای حذف لوله‌های فلزی، و تهیه و سوسپانسیونی از نانولوله‌های
کربنی به‌صورت یک جوهر نیمهرسانا شده است.
برای انجام چنین کاری، این محققان مولکول‌های مبتنی بر فلور را در تماس با
نانولوله‌ها قرار دادند. مولکول‌های فلور از طریق فرایندی به نام حلقه‌زایی به
نانولوله‌های فلزی حمله کرده، قسمت زیادی از آنها را از بین می‌برد و در نهایت
باعث تولید دسته‌ای از نانولوله‌های کاملاً نیمهرسانا می‌شوند. گراسیلا
بلانچت، یکی دیگر از این محققان، گفت: «روش ما نشان می‌دهد که کنترل دقیق واکنش
شیمیایی باعث حذف کامل لوله‌های فلزی بدون لطمه زدن به لوله‌های نیمهرسانا می‌گردد.»
اگر چه گروه‌های دیگری نیز سعی در بهبود عملکرد الکترونیکی نانولوله‌ها با
استفاده از عامل‌دار کردن آنها داشته‌اند؛ تفاوت اصلی آنها با کار این گروه در
استفاده از عامل‌دار کردن دوظرفیتی است که باعث پیوند دو مولکول به هر نانولوله
می‌شود. به گفته‌ی بلانچت در مقایسه با روش‌های عامل‌دار کردن یک ظرفیتی، روش
آنها بهبود فوق‌العاده‌ای در تحریک‌پذیری الکترونی ایجاد می‌کند و منجر به نسبت
روشن به خاموش (on/off) بالا می‌گردد.
مالیاراس اضافه کرد که این کار باید منجر به پژوهش در گستره‌‌ی وسیعی از افزاره‌‌ها
مانند ساختارهای فوتوولتائیک آلی نوین شود. او می‌گوید استفاده از نانولوله‌ها
برای ساخت مواد الکترونیکی ارزان که به خوبی سیلیکون بوده، تحریک‌پذیری آنها صد
برابر بیشتر از آن باشد، می‌تواند به‌عنوان هدف بلندمدت تلقی شود.
نتایج این تحقیق در مجله‌ی Science منتشر شده‌است.
