Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions

Eenvoudige Techniek om de Transparante, Elektrisch Geleidende Films van Nanotube van de Koolstof Te Produceren

Published on October 29, 2012 at 6:19 AM

Een team van Rice University heeft op een methode geraakt om bijna transparante films van elektrisch geleidende koolstof te produceren nanotubes, een doel dat door onderzoekers rond de wereld wordt gestreefd naar.

Een dunne film van zuivere koolstof nanotubes die in Rice University wordt geproduceerd toont belofte als component van flexibele, transparante touchscreens. (Laboratorium Pasquali/Rice University)

Het laboratorium van de onderzoeker Matteo Pasquali van de Rijst vond dat de dia's in een oplossing van zuivere nanotubes in chlorosulfonic zure linker (CSA) hen met een gelijke laag van nanotubes onderdompelden die, na verdere verwerking, geen van de nadelen had die met andere methodes worden gezien.

De films kunnen voor flexibele elektronische vertoningen en touchscreens, volgens het document geschikt zijn dat deze maand in het Amerikaanse Chemische Nano dagboek ACS wordt gepubliceerd van de Maatschappij.

„Ik denk dit de manier zou kunnen zijn dat de krachtige transparante elektroden in de toekomst worden gemaakt,“ bovengenoemde Pasquali, een professor van chemische en biomoleculaire techniek en van chemie. De „oplossing is ongecompliceerd. Het is een zeer eenvoudig proces.“

De methode is scalable aan hoog-productieprocessen zoals groef, dia en broodjesdeklaag die door de industrie, bovengenoemde Pasquali wordt gebruikt.

Een frustrerend kenmerk van nanotubes, in het bijzonder lange degenen, is dat zij elkaar in gemeenschappelijke oplosmiddelen aantrekken, die tot het maken een uitdaging om hen te verspreiden. Lange nanotubes worden verondersteld om de sleutel te zijn aan krachtige films.
Groep

De Onderzoekers hebben andere manieren geprobeerd om hen van het bijeenvoegen, bovengenoemde Pasquali te houden. Functionalizing nanotubes - kleedt hen met chemische producten - kan hen minder aan elkaar aantrekkelijk maken, maar het degradeert hun wenselijke elektrische eigenschappen. De Combinaties capillair-actieve stoffen en sonication zijn ook geprobeerd, maar nanotubes breken tijdens sonication, en de capillair-actieve stof verlaat een residu dat niet kan worden gereinigd, zei hij.

Deze methodes, die met diverse middelen van mechanische deklaag worden gecombineerd, zijn gebruikt om nanotube tot films, maar niets met het niveau van kwaliteit te leiden bereikte door het laboratorium Pasquali. De films van de Rijst die van nanotubesduizenden tijden langer dan worden gemaakt zijn zij breed, blijven elektrisch stabiel na meer dan drie maanden, bovengenoemde gediplomeerde student en hoofdauteur Francesca Mirri.

Nanotubes, letterlijk, moesten een zure test overgaan. „(CSA) is het zuur dat wij typisch in ons laboratorium hebben gebruikt, zodat het eerste ding zeggen wij wanneer wij een nieuw type van koolstof nanotubes zijn krijgen, O.K. `, zetten het in zuur en zien wat gebeurt,'“ bovengenoemde Mirri. In vorig onderzoek, had het laboratorium van Pasquali bepaald dat CSA uitstekende kwaliteit kan oplossen nanotubes omdat het zuur afstotingskrachten tussen de buizen veroorzaakt die de bestelwagen der kracht compenseren Waals die hen zich samentrekt.

Mirri en haar collega's produceerden films door enige of met dubbele muren koolstof nanotubes met CSA in diverse concentraties te combineren. Zij dompelden glasplaatjes in de nanotubeoplossingen met onder een gemotoriseerd wapen om zelfs het met een laag bedekken te verzekeren aangezien de dia's regelmatig werden teruggetrokken.

Zij gebruikten chloroform om het zuur te coaguleren en de dia's te drogen, die door een was van diethyl ether worden gevolgd. De onderzoekers waren verrast om te vinden de chloroform niet de dunne vloeibare laag onderbrak. Het resultaat was dik een film verscheidene nanometers die de beste inruil tussen transparantie en bladweerstand, een maatregel van geleidingsvermogen verstrekten.
De films van Nanotube

Mirri ziet nanotube films als haalbaar alternatief aan het oxyde van het indiumtin (ITO), de huidige standaard geleidende laag in transparante vertoningen. „Iedereen gebruikt ITO voor commerciële toepassingen, maar het probleem is het is ceramisch en werkelijk breekbaar,“ zij zei. „Het is niet goed voor flexibele elektronika, en vereist processen ook op hoge temperatuur of vacuüm aan opbrengst; dat gebruikt meer energie en maakt het duurder.

„Onze dunne film voor iets als een celtelefoon zou zeer weinig materiaal - een paar microgrammen nanotubes vergen - zodat zou het niet dat duur, maar het gelijkaardige eigenschappen in transparantie en geleidingsvermogen aan ITO zou hebben,“ zij zei zijn.

De Medeauteurs zijn vroegere post-doctorale onderzoeker Anson Ma, nu een hulpprofessor bij de Universiteit van Connecticut; post-doctorale onderzoekers Shannon Eichmann en Tienyi Theresa Hsu; vroegere gediplomeerde student Natnael Behabtu, nu een onderzoeker in Dupont; de gediplomeerde Jongelui van studentenColin; en hogere niet-gegradueerde Dmitri Tsentalovich, elk van Rijst.

Het onderzoek werd gesteund door het Bureau van de Luchtmacht van Wetenschappelijk Onderzoek, de Laboratoria van het Onderzoek van de Luchtmacht en Robert A. Welch Foundation.

Last Update: 29. October 2012 07:36

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit