Self-threading monomer gir beskyttelse for carbon nanotubes

0
6

Strategien setter sammen tre-komponent nanostructure med nanoskala presisjon

Kilde: © Jon Parquette/Ohio State University (Universitet)

Prosesser for montering av en tri-komponent nanostructure bestående av karbon nanotube innkapslet av en annen nanotube, og deretter pakket inn av en polymer lag

Forskere har utviklet en slire for carbon nanotubes som tråder i seg selv i stedet, stykke for stykke.

Carbon nanotubes – ark av karbon pakket inn sylindere – har steget til en fremtredende rolle på grunn av sin utrolige mekanisk, optiske og elektriske egenskaper. Gjennomføre eller halvledende, kan de brukes som nanoskala kabler i søken etter stadig mindre elektronikk.

Men som daglig kabler, carbon nanotubes krever vindsperre for å sikre god overføring og unngå kontakt med hverandre. Dette er spesielt viktig fordi carbon nanotubes vil naturlig pakke sammen. Strategier finnes for å sheathe nanotubes med polymerer, men disse er ofte komplisert og upålitelig.

Nå har forskere ved Ohio State University og University of Akron, også i Ohio, har funnet en genial løsning. Teamet, ledet av Jon Parquette, har laget en annen type nanotube, fra en naphthalenediimide-lysin (NDI-Bola) monomer. Kationer på den indre overflaten av denne nanotube tiltrekke carbon nanotubes er π elektroner, noe som gjør det til et lovende neket materiale.

Til tross for denne attraksjonen, prøver å skyve en karbon nanotube inn fullt dannet NDI-Bola nanotube ville være en håpløs oppgave. For å komme rundt dette, Parquette team brukes ultralyd for å bryte NDI-Bola nanotubes i små ring seksjoner. Disse bitene så gjenget seg til carbon nanotubes, som perler på en kuleramme, før du kobler til å danne et solid slire.

Forskerne så lagt til en ekstra polymer lag, og funnet det festet mye mer sikkert til NDI-Bola enn til bare carbon nanotubes. Parquette og hans kolleger håper deres funn vil finne bruker i så forskjellige områder som elektronikk og medisin.

Referanser

Denne artikkelen er åpen tilgang

M Ji et al, Kem. Sci., 2019, DOI: 10.1039/c9sc02313e