science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers identificeren een kosteneffectieve methode om verontreinigingen uit koolstofnanobuisjes te verwijderen

Semiconductor Research Corporation (SRC), Onderzoekers van SEMATECH en de Universiteit van Texas in Dallas zijn de eersten die aantonen dat specifieke potentieel gevaarlijke organische verontreinigingen die aanwezig zijn in een soort enkelwandige koolstofnanobuisjes (SWNT's) gemakkelijk kunnen worden verwijderd.

Deze ontdekking zou de voortdurende overweging van SWNT's voor geavanceerde nano-elektronicaproductie mogelijk moeten maken, omdat dit materiaal veelbelovend is voor het voortzetten van de voordelen van schaalvergroting met aanzienlijk verminderd risico voor het milieu. Naast halfgeleiderfabrikanten, verschillende andere industrieën zouden ook een grotere producteffectiviteit uit dit onderzoek kunnen halen.

Het onderzoeksteam analyseerde het potentiële risico van een verscheidenheid aan gefunctionaliseerde SWNT's, en ontdekte dat een familie van nanobuisjes, gecarboxyleerde enkelwandige koolstofnanobuizen (CSWNT's), verminderde het vermogen van zoogdiercellen om in cultuur te groeien. Dit wordt beschouwd als een bewijs van toxiciteit. Echter, onderzoekers ontdekten ook dat standaard scheidingstechnieken het verontreinigende materiaal konden verwijderen, wat aangeeft dat de gezuiverde nanobuisjes zelf niet verantwoordelijk waren voor de waargenomen toxiciteit. De gegevens suggereren dat specifieke organische onzuiverheden die aanwezig zijn in de CSWNT's verantwoordelijk kunnen zijn voor veel van de zorgen die verband houden met dit materiaal, en er wordt verder gewerkt aan het testen van dit idee.

"Het proces om het giftige materiaal uit de CSWNT's te verwijderen is relatief eenvoudig, en kan worden toegepast op dit type gemeenschappelijke SWNT als het moet worden gebruikt in een productiefaciliteit voor halfgeleiders, " zei Rockford Draper, Professor, Afdelingen Moleculaire &Biologie en Scheikunde aan de Universiteit van Texas in Dallas. "Deze inzichten kunnen van invloed zijn op de manier waarop bedrijven bepaalde SWNT's kopen en gebruiken."

SRC's Centre for Environmentally Benign Semiconductor Manufacturing ondersteunt een grote inspanning om inzicht te krijgen in, opkomende materialen beoordelen en screenen op hun potentiële impact op de menselijke gezondheid, veiligheid en het milieu - ruim voordat ze in aanmerking komen voor de productie van geïntegreerde schakelingen.

“In de International Technology Roadmap for Semiconductors, SWNT's worden gepositioneerd als opkomend onderzoeksmateriaal met verschillende potentiële toepassingsmogelijkheden. Naarmate deze technologie zich verder ontwikkelt, SWNT's kunnen helpen om de uitbreidbare produceerbaarheid van geschaalde geïntegreerde schakelingen in het diepe nanometerregime mogelijk te maken, " zei Dan Herr, SRC directeur van Nanomanufacturing Sciences. “Ons centrum voor milieuvriendelijke halfgeleiderproductie richt zich op het ontwikkelen van hoogwaardige groene materialen en processen, met een minimale impact op de milieuveiligheid en de gezondheid. Het ontwikkelt tools voor het snel screenen van nieuwe kandidaatmaterialen op hun gevaar en fabricagepotentieel, vroeg in hun onderzoekslevenscyclus.”

In het UT Dallas-onderzoek de gegevens suggereren dat kleine koolstoffragmenten die tijdens het CSWNT-productieproces worden gegenereerd, de oorzaak kunnen zijn van waargenomen toxiciteit, die verschilt van SWNT's. De aanwezigheid van kleine geoxideerde koolstoffragmenten in CSWNT's is eerder gerapporteerd door industrieonderzoekers, maar dit zijn de eerste gegevens die suggereren dat het giftig kan zijn.