نانولولهها نیمه‌هادی برای استفاده در مدارات الکترونیکی مناسب هستند؛ اما تشخیص آنها از نانولوله‌های فلزی و جداسازی آنها کاری دشوار است. اخیراً محققان دانشگاه میشیگان با استفاده از لیزر پالسی توانستند نانولوله‌های نیمه‌هادی را از نانولوله‌های فلزی تشخیص داده، آنها را جداسازی کنند.
شناسایی و تفکیک نانولولهها با لیزر پالسی
نانولولهها نیمه‌هادی برای استفاده در
مدارات الکترونیکی مناسب هستند؛ اما تشخیص آنها از نانولوله‌های فلزی و
جداسازی آنها کاری دشوار است. اخیراً محققان دانشگاه میشیگان با استفاده از
لیزر پالسی توانستند نانولوله‌های نیمه‌هادی را از نانولوله‌های فلزی تشخیص
داده، آنها را جداسازی کنند.
نانوساختارهای نیمه‌هادی با جایگزینی به جای قطعات و مدارات الکترونیکی می‌توانند
انقلابی در صنعت الکترونیک ایجاد کنند. یکی از مشکلات پیش رو در به‌کارگیری
این مواد، آلوده کردن نانولوله‌های نیمه‌هادی به‌وسیله‌ی نانوساختارهای
فلزی نیمه‌هادی در طول فرایند تولید است.
جی‌زینگ‌چنگ، استادیار گروه مهندسی بیوپزشکی و شیمی در دانشگاه پوردو،
اخیراً دریافته‌است که به کمک یک روش پیشرفته‌ی تصویربرداری می‌توان این
مشکل را حل کرد. او می‌گوید:«این سیستم تصویربرداری از یک لیزر پالسی برای
ایجاد انرژی درون نانولولهها استفاده می‌کند؛ به‌طوری که نانولولهها را
از حالت پایه به حالت برانگیخته می‌برد.»
در گام بعد، لیزر دیگری به نام لیزر کاوشگر، نانولولهها برانگیخته را
شناسایی می‌کند که با این کار می‌توان نانولوله‌های نیمه‌هادی را از
نانولوله‌های فلزی تفکیک کرد. این روش که به جذب گذرا موسوم است،می‌تواند
میزان فلز بودن نانولوله را تشخیص دهد.
در کنار شناسایی، می‌توان از لیزر دیگری نیز استفاده کرد تا با آن نانولوله‌های
کربنی فلزی را از خط تولید زدود و تنها نانولوله‌های نیمه‌هادی باقی بماند.
محققان گروه چنگ، در حال بررسی به‌کار گیری
نانومواد در مطالعات زیست‌پزشکی هستند. یکی از مشکلات آنها، رفتارهای
متفاوتی است که نانولوله‌های نیمه‌هادی و نانوذرات فلزی در هنگام جذب یا
عبور نور لیزر از خود نشان می‌دهند. آنها معتقدند که با این روش جدید می‌توان
نانولولهها را برای مصارف نانوالکترونیک از یکدیگر جدا کرد.
نانولوله‌های کربنی از طریق رول کردن ورقه‌های گرافن ایجاد می‌شود. هر چند
با میکروسکوپ‌هایی نظیر AFM می‌توان آنها را دید؛ اما فلزی بودن نانولولهها
را نمی‌توان مشخص کرد. نانولوله‌های مورد استفاده در مدارات الکترونیکی،
باید نیمه‌هادی باشند؛ بنابراین یافتن روشی برای جدا کردن نانولوله‌های
فلزی اهمیت بسیاری دارد. روش تصویربرداری به کمک جذب گذرا، تنها روش سریع
برای تشخیص تفاوت موجود میان نانولوله‌هاست. از آنجا که در این روش نیاز به
استفاده از برچسب نیست، این روش برای تولید تجاری آنها مناسب است. محققان
این روش را برای نانولوله‌هایی به کار گرفتند که روی شیشه قرار گرفته بودند
و در گام بعد این کار را برای نانولوله‌های روی سیلیکون انجام خواهند داد.
نیمه‌هادی به موادی اطلاق می‌شود که تنها در شرایط خاصی الکتریسیته را از
خود عبور می‌دهند؛ بنابراین با اعمال شرایط مورد نظر می‌توان جریان را به
شکل کنترل‌شده‌ای از آنها عبور داد.
نتایج این پروژه در نشریه‌ی Physical Review Letters چاپ شده‌است.
