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  • A fibra dietética purifica efetivamente os nanotubos de carbono
    p Os indesejáveis ​​SWCNTs metálicos depositados na parte inferior da solução, enquanto os desejados semicondutores flutuaram para o topo. Crédito:Haruka Omachi

    p Um novo, método mais barato separa de forma fácil e eficaz dois tipos de nanotubos de carbono. O processo, desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Nagoya no Japão, poderia ser ampliado para a fabricação de lotes purificados de nanotubos de carbono de parede única que podem ser usados ​​em dispositivos eletrônicos de alto desempenho. Os resultados foram publicados na revista Física Aplicada Express . p Nanotubos de carbono de parede única (SWCNTs) têm excelentes propriedades eletrônicas e mecânicas, tornando-os candidatos ideais para uso em uma ampla gama de dispositivos eletrônicos, incluindo os transistores de filme fino encontrados em monitores LCD. Um problema é que apenas dois terços dos SWCNTs fabricados são adequados para uso em dispositivos eletrônicos. Os SWCNTs semicondutores úteis devem ser separados dos metálicos indesejados. Mas o processo de purificação mais poderoso, conhecido como extração aquosa de duas fases, atualmente envolve o uso de um polissacarídeo caro, chamado dextran.

    p O químico orgânico Haruka Omachi e colegas da Universidade de Nagoya levantaram a hipótese de que a eficácia do dextrano em separar SWCNTs semicondutores de metálicos está nas ligações que conectam suas unidades de glicose. Em vez de usar dextran para separar os dois tipos de SWCNTs, a equipe tentou o isomaltodextrano significativamente mais barato, que tem muito mais dessas ligações.

    p Um lote de SWCNTs foi deixado por 15 minutos em uma solução contendo polietilenoglicol e isomaltodextrina e depois centrifugado por cinco minutos. Três tipos diferentes de isomaltodextrina foram testados, cada um com um número diferente de ligações e um peso molecular diferente. A equipe descobriu que os SWCNTs metálicos separaram na parte inferior de isomaltodextrina da solução, enquanto os SWCNTs semicondutores flutuaram para a parte superior do polietilenoglicol.

    p O tipo de isomaltodextrina com alto peso molecular e maior número de ligações foi o mais (99%) eficaz na separação dos dois tipos de SWCNTs. A equipe também descobriu que outro polissacarídeo, chamado pululano, cujas unidades de glicose estão conectadas com diferentes tipos de ligações, foi ineficaz em separar os dois tipos de SWCNTs. Os pesquisadores sugerem que o número e o tipo de ligações presentes na isomaltodextrina desempenham um papel importante em sua capacidade de separar efetivamente os nanotubos de carbono.

    p A equipe também descobriu que um transistor de filme fino feito com seus SWCNTs semicondutores purificados teve um desempenho muito bom.

    p A isomaltodextrina é um polissacarídeo barato e amplamente disponível, produzido a partir do amido, usado como fibra dietética. Isso o torna uma alternativa econômica para o processo de extração SWCNT. Omachi e seus colegas estão atualmente em discussões com empresas para comercializar sua abordagem. Eles também estão trabalhando para melhorar o desempenho dos transistores de película fina usando SWCNTs semicondutores em telas flexíveis e dispositivos sensores.


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