جداسازی نانولوله کربنی نیمه‌هادی از فلزی با کمک پلیمر

اخیرا روشی برای جداسازی نانولوله کربنی تک جداره نیمه‌هادی از نانولوله کربنی فلزی ارائه شده است. در این روش از یک پلیمر برای این کار استفاده می‌شود که به نانولوله نیمه هادی چسبیده و آن را در آب غوطه ور ‌می‌کند. مزیت این روش آن است که می‌توان برای کار در مقیاس انبوه از آن استفاده کرد.

اخیرا روشی برای جداسازی نانولوله کربنی تک جداره نیمه‌هادی از نانولوله کربنی
فلزی ارائه شده است. در این روش از یک پلیمر برای این کار استفاده می‌شود که به
نانولوله نیمه‌هادی چسبیده و آن را در آب غوطه‌ور ‌می‌کند. مزیت این روش آن است
که می‌توان برای کار در مقیاس انبوه از آن استفاده کرد.

نانولوله‌های کربنی تک جداره از ورقه‌های کربنی تشکیل می‌شوند که بسته به این
که ورقه از چه جهت رول می‌شود، نانولوله تولید شده خواص نیمه‌هادی یا فلزی
می‌یابد. از این خواص می‌توان در تولید ادوات الکترونیکی استفاده کرد. از
نانولوله‌های فلزی در تولید صفحات شفاف و از نانولوله‌های نیمه‌هادی در تولید
ترانزیستورهای نانومقیاس استفاده می‌شود.

زمانی که نانولوله‌های کربنی تولید می‌شوند مخلوطی از نانولوله‌های فلزی و
نیمه‌هادی در محصول نهایی دیده می‌شود. زمانی که بخواهیم از این نانولوله‌ها
درتولید ادوات الکترونیکی استفاده کنیم، آنگاه این موضوع مشکل ساز می‌شود زیرا
برای تولید این ادوات یا باید از نانولوله‌های نیمه‌هادی یا فلزی استفاده کرد
که این موضوع بستگی به این دارد که برای چه منظور از نانولوله استفاده می‌شود
بنابراین ترکیب آنها جالب نیست. اخیرا یک گروه تحقیقات آمریکایی با همکاری
همتایانی از کره جنوبی روش ساده‌ای برای جداسازی این نانولوله‌ها یافته‌اند. در
این روش از یک پلیمر استفاده می‌شود که موجب غوطه‌ور کردن نانولوله‌های
نیمه‌هادی‌ می‌شود.

در حال حاضر روش‌های متعددی برای جداسازی نانولوله‌ها وجود دارد که بیشتر آنها
از ترفندی برای این کاراستفاده کرده‌اند و نمی‌توان آنها را در مقیاس صنعتی
مورد استفاده قرار داد. این روش جدید که توسط زینان باو و همکارانش از دانشگاه
استنفورد با همکاری محققانی از آزمایشگاه تحقیقاتی فرونتیر ارائه شده از یک
پلیمر برای جداسازی استفاده می‌کند که تنها نانولوله‌های نیمه‌هادی قادر به
غوطه‌ور شدن خواهند بود.

استیو پارک می‌‌گوید ما تنها نانولوله‌های کربنی تک جداره را با پلیمر مخلوط
کرده و در یک حلال آلی وارد می‌کنیم سپس محلول را در حمام اولتراسونیک قرار
می‌دهیم. نانولوله کربنی تک جداره در این حلال حل نمی‌شود در حالی که پلیمر
به‌خوبی در آن حل می‌گردد. این بدان معناست که نانولوله‌های کربنی تک جداره با
تقارن خاص می‌توانند با پلیمر برهمکنش داده و در حلال حل شوند. نتایج نشان داد
که نانولوله نیمه‌هادی می‌تواند با پلیمر برهمکنش دهد.

در قدم بعد محققان نمونه باقی مانده را در سانتریفیوژ قرار دادند تا بخش حل
نشده رسوب دهد. با این کار نانولوله‌های فلز به‌راحتی از محیط خارج می‌شوند.
مزیت دیگر این روش آن است که می‌توان این روش را در مقیاس انبوه به‌کار گرفت.
نکته جالب این است که این پلیمر خود نیمه‌هادی است بنابراین نیاز به زدایش آن
از نانولوله وجود ندارد.

نتایج تست محققان موید جداسازی نانولوله‌های کربنی تک جداره نیمه‌هادی از فلزی
است. نتایج این تحقیق در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است.