p (PhysOrg.com) - Observe uma lagartixa subir na parede. Ele desafia a gravidade, pois adere à superfície, não importa o quão liso pareça ser. p O que está acontecendo não é mágico. A lagartixa fica parada por causa da atração elétrica - a força de van der Waals - entre milhões de fios microscópicos de pelos de seus pés e a superfície.

p O princípio se aplica a novas pesquisas na Rice University relatadas esta semana na versão online da revista. ACS Nano . Mas neste caso, os cabelos saem figurativamente da lagartixa e se plantam na parede.

p O estudante de graduação do Rice Cary Pint descobriu uma maneira de transferir padrões de forte alinhamento, nanotubos de carbono de parede única (SWNTs) de um substrato para outra superfície - qualquer superfície - em questão de minutos. O mesmo substrato, com suas partículas de catalisador ainda intactas, pode ser usado repetidamente para cultivar mais nanotubos, quase como pintar um carimbo de borracha.

p Pint é o autor principal do artigo de pesquisa, que também detalha uma maneira de determinar de forma rápida e fácil a faixa de diâmetros em um lote de nanotubos cultivado por meio de deposição química de vapor (CVD). Técnicas espectroscópicas comuns são pobres em ver tubos maiores que dois nanômetros de diâmetro - ou a maioria dos nanotubos no processo de "supercrescimento" CVD.

p "Isso é importante, pois todas as propriedades dos nanotubos - elétricas, térmico e mecânico - muda com o diâmetro, "disse ele." A melhor coisa é que quase todas as universidades têm um espectrômetro FTIR (infravermelho transformado de Fourier) que pode fazer essas medições, e isso deve tornar o processo de síntese e desenvolvimento de aplicações a partir de nanotubos de carbono muito mais preciso. "

p Pint e outros alunos e colegas de Robert Hauge, um distinto membro do corpo docente da Rice em química, também estão investigando maneiras de pegar filmes impressos de SWNTs e torná-los todos condutores ou totalmente semicondutores - um processo que Hauge se refere como "engenharia de nível de Fermi" por sua capacidade de manipular o movimento do elétron em nanoescala.

p Combinado, as técnicas representam um grande passo em direção a um número quase ilimitado de aplicações práticas que incluem sensores, painéis solares e componentes eletrônicos altamente eficientes.

p "Uma grande fronteira para o campo da nanociência é encontrar maneiras de fazer o que podemos fazer em nanoescala impactar nossas atividades cotidianas, "Hauge disse." Para o uso de nanotubos de carbono em dispositivos que podem mudar a maneira como fazemos as coisas, uma forma simples e escalonável de padronizar nanotubos de carbono alinhados sobre qualquer superfície e em qualquer padrão é um grande avanço. "

p Pint disse que uma tarde de "experimentar ideias criativas" quando um estudante de graduação do primeiro ano se transformou em um projeto que manteve seu interesse durante seu tempo na Rice. "Percebi logo no início que pode ser útil transferir nanotubos de carbono para outras superfícies, " ele disse.

p "Comecei a brincar com o vapor de água para limpar os carbonos amorfos dos nanotubos. Quando tirei uma amostra, Percebi que os nanotubos na verdade grudaram nas pinças.

p "Eu refleti para mim mesmo, 'Isso é realmente interessante ...' "

p A água acaba sendo a chave. Depois de cultivar os nanotubos, Pint os grava com uma mistura de gás hidrogênio e vapor de água, o que enfraquece as ligações químicas entre os tubos e o catalisador de metal. Quando carimbado, os nanotubos se estabelecem e aderem, via van der Waals, para a nova superfície, deixando todos os vestígios do catalisador para trás.

p Cerveja, que espera defender sua dissertação em agosto, desenvolveu uma mão firme o suficiente para depositar nanotubos em uma variedade de superfícies - "qualquer coisa em que eu pudesse colocar minhas mãos" - em padrões que poderiam ser facilmente replicados e certamente aprimorados por processos industriais. Um exemplo notável de seu trabalho é um filme cruzado de nanotubos feito ao estampar um conjunto de linhas em uma superfície e, em seguida, reutilizar o catalisador para fazer crescer mais tubos e estampá-los novamente sobre o primeiro padrão em um ângulo de 90 graus. O processo não demorou mais de 15 minutos.

p "Vou ser sincero - foi um pouco de sorte, combinado com a habilidade de ter feito isso por alguns anos, "disse ele sobre a obra de arte em miniatura." Mas se eu estivesse na indústria, Eu faria uma máquina para fazer isso por mim. "

p Pint acredita que as indústrias examinarão seriamente a técnica, que ele disse que poderia ser ampliado facilmente, para embutir circuitos de nanotubos em dispositivos eletrônicos.

p Seu próprio objetivo é desenvolver o processo para fazer uma variedade de dispositivos de detecção óptica altamente eficientes. Ele também está investigando técnicas de dopagem que eliminarão as suposições do crescimento de SWNTs metálicos (condutores) ou semicondutores.