p Recentemente, A equipe de pesquisa do professor Li Yan desenvolveu uma nova estratégia para produzir nanotubos de carbono de parede única com quiralidade específica, aplicando uma nova família de catalisadores, que tem grandes aplicações e influência na nanoeletrônica e campos relacionados. p "Precisamos usar nanotubos de carbono de estrutura específica para aplicações reais. O crescimento controlado por estrutura tem sido um sonho de nossa área por cerca de 20 anos. Um trabalho recente do professor Yan Li na Universidade de Pequim mostra que isso finalmente se concretizou. Acredito que sua ideia usar catalisador à base de W é o marco do crescimento dos nanotubos de carbono. Esperamos muitas aplicações muito úteis de nanotubos de carbono com base em sua nova descoberta, "disse o professor Shigeo Maruyama da Universidade de Tóquio, que também serve ao presidente do Fullerene, Nanotubos de carbono, e Graphene Research Society of Japan.

p Nanotubo de carbono de parede única (SWNT), que pode ser considerado como um cilindro sem costura formado pelo enrolamento de um pedaço de grafeno, pode ser metálico ou semicondutor, dependendo da maneira de laminação denotada como (n, m) (ou a 'quiralidade'). Contando com a fantástica estrutura e propriedade, especialmente a mobilidade extremamente alta para elétrons e lacunas, SWNTs tem mostrado grande potencial em vários campos, como nanoeletrônica.

p Em 2009, o International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) selecionou a nanoeletrônica baseada em carbono para incluir nanotubos de carbono e grafeno para recursos adicionais e mapeamento detalhado para ITRS como tecnologias promissoras visando a demonstração comercial no próximo horizonte de 10-15 anos.

p Contudo, tem sido um grande desafio por mais de 20 anos realizar a síntese seletiva de quiralidade de SWNTs. Conforme afirmado pelo Dr. Avouris em seu artigo de revisão publicado em Nature Nanotechnology (V.2 P.605), "o principal obstáculo (da eletrônica baseada em carbono) é a nossa incapacidade atual de produzir grandes quantidades de nanoestruturas idênticas ... não há uma maneira confiável de produzir diretamente um único tipo de CNT, como será necessário em um grande sistema integrado." De forma inspiradora, A professora Li e seus colaboradores fizeram uma descoberta nesta questão.

p Os catalisadores, nanopartículas de liga bimetálica à base de tungstênio de simetria não cúbica, possuem altos pontos de fusão e, conseqüentemente, são capazes de manter sua estrutura cristalina durante o processo de deposição química de vapor (CVD), para regular a quiralidade dos SWNTs crescidos. O (12, 6) SWNTs são sintetizados diretamente em uma abundância de> 92% usando catalisadores W6Co7.

p Evidências experimentais e simulação teórica revelam que a boa combinação estrutural entre o arranjo do átomo de carbono em torno da circunferência do nanotubo e o arranjo dos átomos em um dos planos do catalisador nanocristal facilita o (n, m) crescimento preferencial de SWNTs. Este método também é válido para outros nanocatalisadores de liga à base de tungstênio para cultivar SWNTs de vários quirais projetados. "Empregar nanocristais de liga à base de tungstênio com estrutura única como catalisadores abre caminho para o controle de quiralidade final no crescimento de SWNT. Isso pode acumular o desenvolvimento em aplicações de SWNT, por exemplo, nanoeletrônica baseada em carbono ", disse Li.

p O trabalho foi altamente avaliado pelo Professor Jie Liu da Duke University, "O crescimento específico da quiralidade de nanotubos de carbono de parede única é a questão mais desafiadora e importante no campo, que não foi resolvido por muitos anos. O Prof. Yan Li, da Universidade de Pequim, mostra pela primeira vez que o crescimento controlado é possível. Este desenvolvimento é muito importante para as aplicações de nanotubos de carbono em muitos campos, especialmente nanoeletrônica. "