p Os pesquisadores da Skoltech e seus colegas da Aalto University descobriram que a dopagem eletroquímica com líquido iônico pode aumentar significativamente as propriedades ópticas e elétricas de condutores transparentes feitos de filmes de nanotubo de carbono de parede única. Os resultados foram publicados na revista Carbono . p Um nanotubo de carbono de parede única (SWCNT) é uma folha de grafeno sem costura, uma lista de grafite com um átomo de espessura. Assim como outros novos alótropos de carbono, Os SWCNTs demonstram propriedades únicas que podem ser empregadas em novos dispositivos eletrônicos que usamos em nossa vida cotidiana. Uma das aplicações mais promissoras são os condutores transparentes, que pode ser útil na medicina, energia verde, e outros campos:aqui, Os filmes SWCNT podem substituir o óxido de índio-estanho (ITO) padrão industrial. Eles são altamente condutores, flexível, esticável e pode ser facilmente dopado devido ao fato de que todos os átomos no nanotubo estão localizados em sua superfície.

p A dopagem de SWCNTs permite aumentar significativamente a condutividade do filme, eliminando as barreiras Schottky entre os tubos de diferentes naturezas e aumentar a concentração de portadores de carga. Além disso, o processo de dopagem leva a um aumento na transmitância dos filmes devido à superação das transições ópticas.

p Embora o doping de adsorção continue sendo uma das técnicas mais promissoras para a modificação de SWCNT, este método carece de uniformidade e reversibilidade. No novo estudo, pesquisadores propõem um novo método reversível para ajustar o nível de Fermi de SWCNTs, aumentando dramaticamente a condutividade enquanto as transições ópticas são suprimidas. Por esta, eles usaram dopagem eletroquímica com um líquido iônico com uma grande janela de potencial, o que facilita um alto nível de dopagem.

p "Colocamos o filme fino SWCNT na célula eletroquímica e usamos o esquema de três eletrodos padrão para aplicar o potencial aos nanotubos. Com a aplicação do potencial negativo / positivo ao filme SWCNT, uma dupla camada elétrica é formada na interface SWCNT / líquido iônico. Este último atua como um capacitor de placa paralela, causando injeção de carga positiva / negativa na superfície do filme SWCNT e, consequentemente, a mudança de nível de Fermi, "explica Daria Kopylova, o primeiro autor do estudo e cientista pesquisador sênior da Skoltech.

p Os cientistas conseguiram mostrar que seu método eletroquímico pode ajudar a atingir níveis extremamente altos de dopagem, comparável aos melhores resultados para filmes SWCNTs dopados recentemente publicados na área.

p "O processo é totalmente reversível, de modo que pode ser usado para ajustar a estrutura eletrônica dos nanotubos de carbono de parede única em tempo real. Operando com a tensão da porta, você pode controlar tanto a transmitância óptica quanto a condutividade elétrica dos filmes. Os resultados abrem novos caminhos para a eletrônica do futuro, dispositivos eletrocrômicos, e ionotrônica, "diz Albert Nasibulin, chefe do Laboratório de Nanomateriais no Skoltech Center for Photonics and Quantum Materials.