Self-threading monomer som ger skydd för kolnanorör

0
28

Strategi monterar tre-komponent nanostrukturen med nanoskala precision

Källa: © Jon Parquette/Ohio State University

Processer för montering av en tre-komponent nanostrukturen som består av en carbon nanotube kapslas in av en annan nanotube, och därefter lindade av en polymer lager

Forskare har tagit fram ett fodral för kolnanorör som trådar sig på plats, bit för bit.

Kolnanorör – ark av kol insvept i-cylindrar, har stigit till framträdande på grund av deras otroliga mekaniska, optiska och elektriska egenskaper. Genomföra eller halvledande, de kan användas som nanoskala kablar i jakten på allt mindre elektronik.

Men som varje dag kablar, kolnanorör kräver hölje för att säkerställa god överföring och förhindra kontakt med varandra. Detta är särskilt viktigt eftersom kolnanorör kommer naturligtvis att bunta ihop. Strategier finns för att förhyda nanorör med polymerer, men dessa är ofta komplicerade och opålitliga.

Nu har forskare vid Ohio State University och University of Akron, också i Ohio, har hittat en fiffig lösning. Teamet, som leds av Jon Parquette, har gjort en annan typ av nanotube, från en naphthalenediimide-lysin (NDI-Bola) monomer. Katjoner på den inre ytan av detta nanotube locka kolnanorör är π-elektroner, vilket gör det till en lovande knippe material.

Trots denna attraktion, som försöker att skjuta en nanorör i en fullt bildas NDI-Bola nanotube skulle vara en hopplös uppgift. För att komma runt detta, Parquette team används ultraljud för att bryta NDI-Bola nanorör i liten ring avsnitt. Dessa bitar då gängade sig på kolnanorör, som pärlor på en abakus, innan du återansluter till att skapa en robust mantel.

Forskarna har sedan lagt till en extra polymer lager, och fann att det följs mycket mer säkert att den NDI-Bola än att blotta kolnanorör. Parquette och hans kollegor hoppas att upptäckten kommer att hitta användningsområden inom så olika områden som elektronik och medicin.

Referenser

Denna artikel är öppen tillgång

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