p Em dois novos jornais, Pesquisadores da Rice University relatam o uso de ultracentrifugação (UCF) para criar amostras altamente purificadas de espécies de nanotubos de carbono. p Um time, liderado pelo Professor de arroz Junichiro Kono e os alunos de graduação Erik Haroz e William Rice, deu um pequeno, mas significativo passo em direção ao sonho de uma rede elétrica eficiente em todo o país que depende de nanofios quânticos altamente condutores.

p O outro, liderado pelo professor de arroz Bruce Weisman e o estudante de graduação Saunab Ghosh, empregou UCF para preparar lotes estruturalmente classificados de nanotubos semicondutores que poderiam encontrar usos críticos na medicina e na eletrônica.

p UCF é o que parece:uma versão super rápida do processo de centrifugação que os técnicos de laboratório médico usam para separar as células sanguíneas do plasma.

p O processo envolve a suspensão de misturas de nanotubos de carbono de parede única em combinações de líquidos de diferentes densidades. Quando girado por uma centrífuga em até 250, 000 g - são 250, 000 vezes a força da gravidade - os nanotubos migram para os líquidos que correspondem às suas próprias densidades particulares. Depois de várias horas na centrífuga, o tubo de ensaio se torna um parfait colorido com camadas de nanotubos purificados. Cada espécie tem suas próprias características eletrônicas e ópticas, todos os quais são úteis de várias maneiras.

p O laboratório de Weisman relatou seus resultados na edição online de hoje do Nature Nanotechnology . Weisman é professor de química na Rice.

p O laboratório de Kono relatou seus resultados recentemente na edição online de ACS Nano . Kono é professor de engenharia elétrica e da computação e professor de física e astronomia.

p A falta de lotes puros de espécies de nanotubos "tem sido um verdadeiro obstáculo no campo por quase 20 anos, "Weisman disse. Embora a técnica UCF não seja nova, Ghosh descobriu que um ajuste fino cuidadoso da estrutura do gradiente permitiu que ele classificasse pelo menos 10 das inúmeras espécies de nanotubos contidas em uma única amostra produzida pelo processo HiPco criado por Rice.

p A pesquisa básica é uma grande vencedora inicial, "porque quando você pode obter amostras puras de nanotubos, você pode aprender muito mais sobre eles, "Weisman disse." Em segundo lugar, algumas aplicações eletrônicas se tornam muito mais simples porque o tipo de tubo determina o gap do nanotubo, uma propriedade eletrônica crucial. "As aplicações biomédicas podem se beneficiar ao explorar as propriedades ópticas de tipos específicos de nanotubos.

p No laboratório Kono, nanotubos metálicos subiram para o topo do frasco giratório, enquanto quase todos os nanotubos semicondutores afundaram. O que surpreendeu os principais pesquisadores Haroz e Rice foi que quase todos os tubos metálicos eram SWNTs de poltrona, a espécie mais desejável para a fabricação de nanofios quânticos. Espécies em ziguezague e quase em ziguezague, também considerado metálico, também afundaria.

p Os nanotubos de poltrona são assim chamados por causa de seus segmentos finais em forma de "U". Teoricamente, poltronas são os nanotubos mais condutores, deixando os elétrons carregarem no meio sem nada para retardá-los.

p A composição da solução de gradiente fez diferença na qualidade das amostras, Haroz disse. "Um dos surfactantes que estamos usando, colato de sódio, tem uma estrutura molecular semelhante a um nanotubo - basicamente hexágonos juntos, "disse ele." Achamos que há uma correspondência entre o colato de sódio e a estrutura dos nanotubos, e se liga um pouco melhor a uma poltrona do que a ziguezagues. "

p Obstáculos permanecem no caminho para nanofios de poltrona quântica que o pioneiro da nanotecnologia e ganhador do Prêmio Nobel Richard Smalley, O primeiro mentor de Haroz na Rice que morreu em 2005, sentiu que seria uma panaceia para muitos dos problemas do mundo. Corrija a distribuição de energia e soluções para outros desafios - água limpa, Comida, problemas ambientais - vão se encaixar, ele acreditou.

p "A etapa 1 do projeto de nanofios quânticos de poltrona é, - Podemos conseguir poltronas? Nós fizemos isso, "disse Haroz." Agora vamos fazer estruturas macroscópicas - não necessariamente cabos longos, mas pequenas estruturas - para testar sua condutividade. "