p Aumentar a emissão de elétrons de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT) é fundamental para aplicações que variam de cátodos frios usados ​​em microscópios eletrônicos de alta resolução a sistemas portáteis de imagem de raios-X. Em um artigo publicado recentemente em Nanotecnologia , uma equipe liderada pelo professor My Ali El Khakani, do Centro de Pesquisa Energie Matériaux Télécommunications do INRS (INRS-EMT), relatou uma abordagem original para o desenvolvimento de novos MWCNTs grafenados com propriedades de emissão de elétrons de campo aprimoradas (FEE). p As pontas desses MWCNTs são feitas de folhas de grafeno implantadas. Ao decorar adequadamente essas folhas de grafeno com nanopartículas de ouro, a equipe INRS-EMT foi capaz de aumentar significativamente a densidade de locais emissores de elétrons, e, assim, melhorar seu desempenho de FEE. Uma imagem de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) dessas estruturas FEE nanohíbridas impressionantes foi escolhida pelo editor do jornal para ser destaque na página de capa do Nanotecnologia Diário.

p Os MWCNTs são excelentes emissores de elétrons de campo devido à sua estabilidade e condução eletrônica em temperatura ambiente, mas ainda há desafios para maximizar sua corrente de emissão no menor campo elétrico aplicado possível. Nesse contexto, demonstrou-se que o processo de crescimento em duas etapas desenvolvido pelos pesquisadores do INRS melhora efetivamente o desempenho de FEE desses novos cátodos emissores de elétrons frios.

p A equipe usou um processo de deposição química de vapor aprimorado por plasma (PECVD) para fazer crescer os nanotubos de carbono, enquanto otimiza as condições de crescimento do plasma para produzir MWCNTs com pontas feitas de folhas de grafeno implantadas. Em uma segunda etapa, capitalizando sua experiência no campo da ablação a laser, eles decoraram essas estruturas MWCNT grafenadas (g-MWCNT) com nanopartículas de ouro de 2-3 nm de diâmetro (Au-NP). As novas estruturas nanohíbridas (g-MWCNT / Au-NP) têm uma densidade significativamente maior de locais emissores de elétrons, o que aumenta muito a emissão de elétrons do campo. "A estrutura eletrônica única do grafeno, junto com sua topografia de superfície particular, torna-o um substrato ideal para decoração com nanopartículas de ouro. Esses Au-NP contribuem positivamente para o processo de FEE por meio do aprimoramento do campo eletrônico local, que, por sua vez, maximiza a emissão de elétrons desses nanohíbridos g-MWCNT / Au-NP, "explica o professor El Khakani.

p O desenvolvimento desses novos emissores nanohíbridos abre novas perspectivas para sua aplicação como cátodos frios em portáteis, baixa voltagem, fontes de elétrons altamente brilhantes.