(PhysOrg.com) -- Koolstofnanobuisjes zijn veelbelovend voor het rechtstreeks afleveren van medicijnen aan een tumor; fungeren als sensoren die zo scherp zijn dat ze de aankomst of het vertrek van een enkel elektron detecteren; vervanging van kostbaar platina in brandstofcellen; of als energiebesparende transistors en draden, maar het was een uitdaging om ze met de juiste structuur te bouwen.

Nutsvoorzieningen, twee onderzoekers van Case Western Reserve University hebben ontdekt dat het mengen van verschillende metalen in een katalysator kan helpen bij het bepalen van de structuur en functie van de buizen, of chiraliteit.

"We hebben een verband gelegd tussen de structuur van een katalysator en de chiraliteit van koolstofnanobuisjes, " zei R. Mohan Sankaran, een assistent-professor chemische technologie aan de Case School of Engineering. "Verander de katalysatorstructuur door de samenstelling ervan te variëren, en je kunt beginnen met het beheersen van de chiraliteit van de nanobuisjes en hun elektrische en optische eigenschappen."

Nanobuisjes worden normaal gesproken in bulkmengsels gekweekt. Bij gebruik van een nikkelkatalysator typisch een derde van de gekweekte is van metaal en kan worden gebruikt als metalen draden om elektriciteit te geleiden. Ongeveer tweederde bestaat uit halfgeleidende nanobuisjes, die als transistors kunnen worden gebruikt, zei Wei-Hung Chiang, die in mei promoveerde in chemische technologie. Maar ze scheiden volgens eigenschappen is "duur en kan de nanobuisjes beschadigen, ' zei Chiang.

Het is beter om te maken wat je wilt.

Chiang en Sankaran ontdekten dat een gemengde ijzer- en nikkelkatalysator de uitkomst zou kunnen veranderen. Van de geteste composities, een katalysator van 27 procent nikkel en 73 procent ijzer leverde het meest dramatische resultaat op:de meerderheid van de nanobuisjes was halfgeleidend. De onderzoekers werken nu aan het beoordelen van de zuiverheid en het integreren van de nanobuisjes in dunnefilmtransistors.

Chiang en Sankaran zeggen dat hun bevindingen de deur openen om te experimenteren met andere elementen als katalysatoren en verschillende combinaties, die bijna zuivere nanobuisjes met gewenste eigenschappen kunnen produceren. Hun bevindingen verschijnen in een brief die op 20 september is gepubliceerd in de online editie van Nature Materials.

Aangeboden door Case Western Reserve University (nieuws:web)