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  • Nanotubos de carbono de parede dupla dopados com boro e tubo externo seletivamente para aplicações termoelétricas
    p DWNTs dopados com boro seletivamente em tubo externo. Crédito:© 2020, American Chemical Society

    p Nanotubos de carbono, o minúsculo tubo oco de estruturas hexagonais de carbono tem sido apresentado como um dos materiais mais promissores para a construção de itens elétricos fascinantes, propriedades térmicas e mecânicas. A funcionalidade seletiva é realizada adicionando elementos aos nanotubos de carbono para fazer transistores, aditivos compostos, emissores de campo e películas condutoras transparentes. Nanotubos de carbono dopados com boro tornam a estrutura dos tubos mais funcional e aumentam a capacidade de modular as propriedades elétricas. A dopagem com boro em dois nanotubos de carbono de parede simples alinhados coaxialmente (nanotubos de carbono de parede dupla:DWNTs) é uma promessa para uso em dispositivos eletrônicos, materiais compósitos, materiais de armazenamento e geração de energia. p Um grupo de pesquisa liderado por Hiroyuki Muramatsu, da Universidade Shinshu, conseguiu dopar seletivamente o nanotubo externo dos DWNTs com boro. Anteriormente, não havia método para controlar a incorporação de átomos de boro aos nanotubos de carbono. Os tubos se fundiriam ou a estrutura mudaria drasticamente por meio de tratamentos de dopagem com boro, pesquisadores frustrantes. Neste estudo, Muramatsu e sua equipe foram capazes de adicionar seletivamente boro aos tubos externos dos DWNTs. Isso aumentou significativamente a condutividade elétrica e o coeficiente de Seebeck, o que resultou em um desempenho termoelétrico altamente aprimorado dos DWNTs.

    p Este avanço na técnica permite um método extremamente eficaz para adicionar funcionalidade, como alta condutividade elétrica, ativação química e melhoria das propriedades termoelétricas, mantendo a função do CNT interno. Muramatsu e sua equipe conseguiram descobrir as condições para o doping intrincado de boro em uma única camada externa de CNT sem alterar a estrutura coaxial dos DWNTs. Só então eles foram capazes de realmente demonstrar e confirmar as características dos DWNTs sintetizados.

    p No futuro, DWNTs dopados com boro podem ser usados ​​em aplicações termoelétricas para coletar calor residual para geração de eletricidade e outras aplicações avançadas. Contudo, Os DWNTs ainda não são muito bem compreendidos. Muramatsu acredita que por meio de pesquisa fundamental e compreensão das propriedades básicas dos DWNTs dopados com boro seletivamente no tubo externo, mais aplicativos podem ser encontrados enquanto melhora o desempenho relevante para vários aplicativos. O objetivo final é usar estrategicamente as características da estrutura e propriedades físicas dos DWNTs para adicionar funções e características exclusivas. Novos princípios e métodos devem ser investigados em detalhes para estabelecer um método de dopagem de alta concentração mais seletivo e estudar seu efeito na estrutura e função.


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