Stel je een elektronische krant voor die je zou kunnen oprollen en je koffie erop zou kunnen morsen, zelfs als het zichzelf voor je ogen heeft bijgewerkt.

Het is een voorbeeld van de technologische revolutie die wachtte om te gebeuren, behalve één groot probleem dat, tot nu, wetenschappers hebben het niet kunnen oplossen.

Onderzoekers van de McMaster University hebben dat obstakel weggenomen door een nieuwe manier te ontwikkelen om koolstofnanobuisjes te zuiveren - de kleinere, wendbare halfgeleiders die naar verwachting silicium in computerchips en een breed scala aan elektronica zullen vervangen.

"Als we eenmaal een betrouwbare bron hebben van pure nanobuisjes die niet erg duur zijn, er kan heel snel veel gebeuren, " zegt Alex Adronov, een professor in de chemie aan McMaster wiens onderzoeksteam een ​​nieuwe en potentieel kostenefficiënte manier heeft ontwikkeld om koolstofnanobuisjes te zuiveren.

Koolstofnanobuisjes - haarachtige structuren met een diameter van een miljardste van een meter maar duizenden keren langer - zijn klein, flexibele geleidende materialen op nanoschaal, zal naar verwachting een revolutie teweegbrengen in computers en elektronica door veel grotere op silicium gebaseerde chips te vervangen.

Een groot probleem dat de nieuwe technologie in de weg staat, echter, heeft metalen en halfgeleidende koolstofnanobuizen ontward, aangezien beide gelijktijdig worden gecreëerd in het proces van het produceren van de microscopische structuren, waarbij meestal op koolstof gebaseerde gassen worden verwarmd tot een punt waar gemengde clusters van nanobuisjes spontaan worden gevormd als zwart roet.

Alleen pure halfgeleidende of metalen koolstofnanobuizen zijn effectief in apparaattoepassingen, maar het efficiënt isoleren ervan is een uitdagend probleem gebleken om te overwinnen. Zelfs als het roet van de nanobuis wordt vermalen, halfgeleidende en metalen nanobuisjes zijn aan elkaar geknoopt in elke poederkorrel. Beide componenten zijn waardevol, maar alleen als ze gescheiden zijn.

Onderzoekers over de hele wereld hebben jarenlang gezocht naar effectieve en efficiënte manieren om koolstofnanobuisjes te isoleren en hun waarde te ontketenen.

Terwijl eerdere onderzoekers polymeren hadden gemaakt waarmee halfgeleidende koolstofnanobuisjes konden worden opgelost en weggespoeld, metalen nanobuisjes achterlatend, er was niet zo'n proces om het tegenovergestelde te doen:de metalen nanobuisjes verspreiden en de halfgeleidende structuren achterlaten.

Nutsvoorzieningen, De onderzoeksgroep van Adronov is erin geslaagd de elektronische eigenschappen van een polymeer om te keren waarvan bekend is dat het halfgeleidende nanobuisjes verspreidt - terwijl de rest van de structuur van het polymeer intact blijft. Door dat te doen, ze hebben het proces omgekeerd, de halfgeleidende nanobuisjes achterlatend en het mogelijk maken om de metalen nanobuisjes te dispergeren.

De onderzoekers werkten nauw samen met experts en apparatuur van McMaster's Faculty of Engineering en het Canada Centre for Electron Microscopy, gelegen op de campus van de universiteit.

"Er zijn niet veel plaatsen in de wereld waar je dit soort interdisciplinair werk kunt doen, ' zegt Adronov.

De volgende stap, hij legt uit, is voor zijn team of andere onderzoekers om de ontdekking te benutten door een manier te vinden om nog efficiëntere polymeren te ontwikkelen en het proces op te schalen voor commerciële productie.

Het onderzoek wordt beschreven in het coververhaal van Chemie - Een Europees tijdschrift .