گروهی از محققان آمریکایی نوعی تک‌رشته DNA تولید کرده‌اند که می‌تواند در خالص‌سازی شکل «صندلی دسته‌دار» نانولوله های کربنی مورد استفاده قرار بگیرد. برای ساخت سیم‌های کوانتومی به نانولوله‌های کربنی تک‌جداره به شکل صندلی دسته‌دار نیاز است.
خالص‌سازی نانولوله‌های کربنی فلزی
محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) نوعی تک‌رشته DNA تولید کرده‌اند
که می‌تواند در خالص‌سازی شکل «صندلی دسته‌دار» نانولوله های کربنی مورد
استفاده قرار بگیرد. برای ساخت سیم‌های کوانتومی به نانولوله‌های کربنی تک‌جداره
به شکل صندلی دسته‌دار نیاز است.
قطر نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره به‌طور معمول حدود یک نانومتر است، ولی طول آنها
می‌تواند تا میلیون‌ها نانومتر باشد. کایرالیته این لوله‌ها نقش بسیار مهمی در
ویژگی‌های آنها ایفا می‌کند. بسیاری از این نانولوله‌ها نیمه‌رسانا بوده و برخی از
آنها فلزی هستند. بنابر گفته ژیائومین تو، از محققان NIST، کایرالیته خاصی از
نانولوله کربنی تک‌دیواره که به‌نام صندلی دسته‌دار معروف است، شبیه یک فلز خالص
عمل کرده و یک سیم کوانتومی ایده‌آل به‌شمار می‌رود. تو می‌گوید این نانولوله‌ها می‌توانند
سامانه‌های الکتریکی بزرگ و کوچک را متحول سازند. پیش‌بینی می‌شود که سیم‌های ساخته
شده از این ماده در مقایسه با سیم‌های مسی ۶ برابر وزن پایین‌تر، ۱۰ برابر رسانایی
بالاتر و اتلاف انرژی کمتری در حین انتقال الکتریسیته داشته باشند.
اما دو مشکل بر سر راه محققان قرار دارد: تولید نانولوله‌های کربنی صندلی دسته‌دار
کاملاً خالص و تولید این ماده در مقیاس صنعتی. بنابر گفته محققان حل مشکل اول بسیار
دشوار است.
اولین مرحله جداسازی یک کایرالیته خاص از نانولوله‌ها از کایرالیته‌های دیگر روکش‌دهی
آنهاست تا بتوانند در یک محلول پخش شوند. مواد مختلفی همچون پروتئین‌ها، پلیمرها و
DNA به‌عنوان پخش‌کننده مورد استفاده قرار گرفته‌اند. محققان NIST از یک تک‌رشته
DNA برای این کار استفاده کرده‌اند که تمایل زیادی به روکش‌دهی کایرالیته مطلوب از
نانولوله‌ها دارد. این محققان در کارهای قبلی خود رشته‌هایی از DNA را تولید کرده
بودند که به‌سمت یکی از انواع نانولوله‌های نیمه‌رسانا تمایل داشت؛ حال آنها با
ایجاد جهش‌های ساده در این رشته DNA کاری کرده اند که تمایل آن به روکش‌دهی نوع
فلزی نانولوله (شکل صندلی دسته‌دار) افزایش یافته است.
پس از آنکه نانولوله‌های مورد نظر توسط رشته DNA پوشیده شدند، می‌توان از روش‌های
شیمیایی استاندارد برای جداسازی آنها با بهره بالا استفاده کرد.
آنجلا هایت واکر، یکی دیگر از اعضای این گروه می‌گوید: «حال که نمونه خالصی از این
نانولوله‌ها را در اختیار داریم، می‌توانیم فیزیک حاکم بر آنها را به‌صورت دقیق
مورد مطالعه قرار دهیم تا ویژگی‌های منحصر به‌فرد آنها را درک نماییم».
جزئیات این کار در Journal of the American Chemical Society منتشر شده است.
