Nueva estrategia para la síntesis controlada por quiralidad de nanotubos de carbono de una sola pared
Investigadores de la Universidad de Tohoku han desarrollado una nueva estrategia para controlar la quiralidad de los nanotubos de carbono de una sola pared (SWNTs). Mediante el uso de este enfoque, la síntesis preferencial de (6,4) SWNTs se ha realizado por primera vez (Scientific Reports, «síntesis preferencial de (6,4) nanotubos de carbono de una sola pared mediante el control del grado de oxidación de Co catalizador«).
El mecanismo de crecimiento único ha sido elucidado a través de la comparación de experimentos y cálculos teóricos realizados con un investigador de la Universidad de Tokio.
La sıntesis selectiva de la quiralidad de nanotubos de carbono de una sola pared (SWNTs) ha sido un objetivo de investigación durante las dos últimas décadas y sigue siendo un reto debido a la dificultad en el control de la estructura atómica en el material unidimensional.
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Dirigido por el Profesor Asociado T. Kato, el equipo demostró la síntesis predominante de (6,4) SWNTs sintonizando el grado de oxidación del catalizador Co. El mecanismo detallado se investiga a través de un estudio experimental sistemático combinado con cálculos del primer principio, revelando que el control independiente del diámetro del tubo y del ángulo quiral obtenido cambiando la energía de unión entre SWNTs (tapón y borde del tubo) y el catalizador provoca una drástica transición de quiralidad de SWNT de (6,5) a (6,4).
«Dado que nuestro enfoque de controlar de forma independiente el diámetro y el ángulo quiral puede aplicarse a otras especies de quiralidad, nuestros resultados pueden ser útiles para lograr la síntesis a demanda de SWNTs de quiralidad específica, lo cual es necesario para el uso práctico de SWNTs tales como transistores de ultra-alto rendimiento, memorias eléctricas y ópticas y diversas aplicaciones de sensores «, dice Kato.
«La síntesis de alta pureza de (6,4) SWNTs puede contribuir a empujar el estudio de SWNTs a industrial – especialmente optoelectrical – aplicaciones debido a la brecha de banda más grande y rendimientos cuánticos más altos de (6,4) SWNTs.
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