In een bevinding die de ontwikkeling van draagbare en flexibele elektronica van de volgende generatie zou kunnen versnellen, een team van Skoltech-wetenschappers onder leiding van professor Albert Nasibulin heeft een revolutionair middel ontdekt om de optische en elektrische eigenschappen van koolstofnanobuisjes te verbeteren.

Elektronica van de volgende generatie zal flexibel zijn, rekbaar, hebben een verbeterde levensduur van de batterij, en buiten bruikbaar zijn. De transparante metaaloxidefilms waar de industrie momenteel de voorkeur aan geeft, hebben verschillende nadelen, ook met betrekking tot reflectie, broosheid, buigbaarheid de hoge kosten van grondstoffen, en milieubelastende extractieprocessen voor hulpbronnen. Deze nadelen beperken het nut van deze films voor apparaten van de volgende generatie zoals draagbare elektronica, displaytechnologieën en fotovoltaïsche energie.

Films gemaakt van enkelwandige koolstofnanobuizen (SWCNT's) zouden hun metaaloxide-tegenhangers in toekomstige elektronica kunnen vervangen. In vergelijking met metaaloxidefilms, die van enkelwandig carbon zijn flexibel, duurzaam, en chemisch stabiel. Echter, om levensvatbare vervangers te worden, de opto-elektrische eigenschappen van koolstof nanobuisfilms moeten worden verbeterd.

Het Skoltech-team ontwikkelde enkelwandige koolstofnanobuisjesfilms die qua opto-elektrische eigenschappen overeenkomen met hun metaaloxide-tegenhangers. Vooral, het team heeft het dopingproces herzien, de handeling van het bedekken van een oppervlak met een dikke vloeistof. Dit is een cruciale stap als het gaat om het veranderen van de elektrische en optische eigenschappen van een materiaal.

"In dit werk, we gebruikten goudchloride als de meest effectieve doteringsstof voor de enkelwandige koolstofnanobuisjesfilms. We waren in staat om de opto-elektrische eigenschappen van de films te verbeteren door het doteringsoplosmiddel en de omstandigheden te optimaliseren. We hebben het effect van verschillende van de meest voorkomende oplosmiddelen bij verschillende temperaturen op de opto-elektrische eigenschappen onderzocht en aangetoond, " zei Skoltech PhD-student Alexey Tsapenko, de hoofdauteur van de studie.

De resultaten van het onderzoek tonen de allernieuwste opto-elektrische eigenschappen, met een plaatweerstandswaarde van slechts 40 Ω/sq ⁻¹ bij een doorlaatbaarheid van 90 procent in het zichtbare bereik. De gerapporteerde waarde toonde een superieure prestatieverbetering van films op basis van enkelwandige koolstofnanobuizen in vergelijking met eerder uitgevoerd en besproken onderzoek in de literatuur. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Koolstof .