p Mova-se, silício. Em um avanço na busca pela próxima geração de computadores e materiais, pesquisadores da USC resolveram um desafio de longa data com nanotubos de carbono:como realmente construí-los com estruturas atômicas previsíveis. p “Estamos resolvendo um problema fundamental do nanotubo de carbono, "disse Chongwu Zhou, professor do Departamento de Engenharia Elétrica Ming Hsieh da Escola de Engenharia USC Viterbi e autor correspondente do estudo publicado em 23 de agosto na revista Nano Letras . "Para ser capaz de controlar a estrutura atômica, ou quiralidade, de nanotubos tem sido basicamente nosso sonho, um sonho no campo dos nanotubos. "

p Se esta é uma era construída sobre o silício, então o próximo pode ser construído em nanotubos de carbono, que se mostraram promissores em tudo, desde ótica a armazenamento de energia e telas sensíveis ao toque. Os nanotubos não são apenas transparentes, mas esta descoberta de pesquisa sobre como controlar a estrutura atômica dos nanotubos abrirá o caminho para computadores que são menores, mais rápido e com maior eficiência energética do que aqueles que dependem de transistores de silício.

p "Agora estamos trabalhando para ampliar o processo, "Disse Zhou." Nosso método pode revocar o campo e impulsionar significativamente as aplicações reais do nanotubo em muitos campos. "

p Até agora, os cientistas foram incapazes de "cultivar" nanotubos de carbono com atributos específicos - digamos, metálicos, em vez de semicondutores - em vez de se misturar, lotes aleatórios e, em seguida, classificando-os. O processo de classificação também encurtou significativamente os nanotubos, tornando o material menos prático para muitas aplicações.

p Por mais de três anos, a equipe da USC tem trabalhado na ideia de usar esses nanotubos classificados curtos como "sementes" para cultivar nanotubos mais longos, estendendo-os em altas temperaturas para obter a estrutura atômica desejada.

p Um artigo no ano passado pela mesma equipe em Nature Communications delineou a técnica, e no atual Nano Letras papel, os pesquisadores relatam seu último grande sucesso:identificar as "receitas de crescimento" para a construção de nanotubos de carbono com estruturas atômicas específicas.

p "Nós identificamos os mecanismos necessários para a amplificação em massa de nanotubos, "disse o co-autor Jia Liu, estudante de doutorado em química na USC Dornsife College of Letters, Artes e Ciências, relembrando o momento em que, sozinho em um quarto escuro, ela finalmente viu os dados espectrais apoiando seu método. "Foi o meu momento Eureka."

p "Entender os comportamentos de crescimento dos nanotubos nos permite produzir maiores quantidades de nanotubos e controlar melhor esse crescimento, " ela continuou.

p Cada tipo definido de nanotubo de carbono tem uma frequência na qual se expande e se contrai. Os pesquisadores mostraram que os nanotubos recém-crescidos tinham a mesma estrutura atômica, combinando com a frequência Raman.

p "Este é um campo muito empolgante, e este foi o problema mais difícil, "disse o co-autor Bilu Liu, um associado de pesquisa de pós-doutorado na Escola de Engenharia da USC Viterbi. "Conheci o professor Zhou [autor sênior do artigo] em uma conferência e ele disse que queria enfrentar o desafio de controlar a estrutura atômica dos nanotubos. Foi isso que me trouxe a seu laboratório, porque foi o maior desafio. "

p Além disso, o estudo descobriu que nanotubos com estruturas diferentes também se comportam de maneira muito diferente durante seu crescimento, com algumas estruturas de nanotubos crescendo mais rápido e outras crescendo mais sob certas condições.

p "Anteriormente, era muito difícil controlar a quiralidade, ou estrutura atômica, de nanotubos, particularmente ao usar nanopartículas de metal, "Bilu Liu disse." As estruturas podem ser muito semelhantes, mas as propriedades são muito diferentes. Neste artigo, decodificamos a estrutura atômica dos nanotubos e mostramos como controlar precisamente essa estrutura atômica. "