Koolstofnanobuisjes tonen potentieel, maar ook veel uitdagingen, voor de vervaardiging van flexibele, draagbare elektronica, volgens een onderzoeksrecensie in Wetenschap en technologie van geavanceerde materialen .

Wetenschappers ontwikkelen flexibele, rekbare en draagbare opto-elektronische apparaten, zoals lichaamssensoren die continue bewaking van iemands bloeddruk kunnen bieden. Echter, de jury is nog steeds op zoek naar de beste materialen om deze apparaten te maken. Koolstofnanobuisjes (CNT's) zijn veelbelovend en enkele uitdagingen.

Ying Zhou en Reiko Azumi van het Japanse National Institute of Advanced Industrial Science and Technology hebben het laatste onderzoek naar het gebruik van koolstofnanobuizen bij de productie van een belangrijk onderdeel van opto-elektronische apparaten, transparante geleidende films (TCF's) genoemd, beoordeeld. Dit zijn dunne films van een materiaal dat optisch transparant en elektrisch geleidend is. De markt voor TCF's zal tegen 2025 naar verwachting 1,2 miljard dollar bedragen. ze zijn vervaardigd met behulp van indiumtinoxide (ITO), die het voordeel heeft van uitstekende elektrische geleidende eigenschappen maar het nadeel van slechte flexibiliteit, waardoor het ongeschikt is voor draagbare apparaten.

Onderzoekers onderzoeken verschillende ITO-alternatieven voor het maken van TCF's. Op koolstof nanobuisjes gebaseerde apparaten behoren tot degenen die veelbelovend zijn. CNT's zijn cilindrische buizen van nanoformaat met een hoge theoretische elektrische geleidbaarheid. CNT's zijn in prijs gedaald vanwege hun commercialisering voor toepassingen zoals waterfiltratiesystemen, sportuitrusting, en batterijen en geleiders, bijvoorbeeld, en de prijzen kunnen verder worden verlaagd door de productieprocessen te verbeteren.

Sensoren, zoals draagbare aanraakpanelen, zijn de meest veelbelovende toepassing voor op CNT gebaseerde transparante geleidende films. Twee bedrijven in Japan gebruiken CNT's al om aanraakpanelen voor mobiele elektronica te maken. Organische LED's (OLED's), die al worden gebruikt om dunner te maken, lichtere en efficiëntere tv-schermen, zijn een andere veelbelovende toepassing voor op CNT gebaseerde TCF's. Maar andere materialen die bij de vervaardiging ervan worden gebruikt, zoals metalen nanodraden, hebben een hogere geleidbaarheid en transparantie en resulteren dus in betere prestaties.

"Op basis van het overzicht van de fabricage, eigenschappen en mogelijke toepassingen van op CNT gebaseerde TCF's, kan worden geconcludeerd dat de huidige op CNT gebaseerde TCF's nog steeds niet voldoen aan de eisen van prestaties/kosten voor industrieel gebruik, " schrijven de onderzoekers in hun recensie gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap en technologie van geavanceerde materialen . De fabricagekosten moeten worden verlaagd, terwijl hun geleidbaarheid en transparantie moeten worden verbeterd, ze zeggen.

De onderzoekers bevelen aan dat toekomstige onderzoeken voortbouwen op de flexibiliteit en rekbaarheid van op CNT gebaseerde TCF's door hun productie en geleidbaarheid te verbeteren om ze waardige kanshebbers te maken voor draagbare opto-elektronica.