Una nueva técnica de transferencia en seco posiciona con precisión nanotubos de carbono de calidad óptica

Una nueva técnica de transferencia en seco posiciona con precisión nanotubos de carbono de calidad óptica

Una nueva técnica de transferencia en seco posiciona con precisión nanotubos de carbono de calidad óptica

Una de las tendencias de los dispositivos electrónicos en todas las industrias es que se hagan cada vez más pequeños. A medida que los dispositivos se construyen cada vez más a menor escala, los científicos e investigadores de materiales siempre buscan desarrollar nuevos materiales a nivel atómico. Investigadores del RIKEN Cluster for Pioneering Research y Center for Advanced Photonics, junto con otros colaboradores, han desarrollado una nueva técnica para la materia de ingeniería a nivel atómico. La nueva técnica es una técnica de transferencia en seco que no utiliza disolventes y puede colocar con precisión nanotubos de carbono de calidad óptica.

Los nanotubos de carbono son un tipo de material con aplicaciones potenciales en una variedad de escenarios, incluidos diodos emisores de luz, transistores de un solo electrón o una fuente de un solo fotón. Los nanotubos de carbono son tubos hechos de gráficos retorcidos de formas específicas, y la forma en que se retuercen es fundamental para crear las propiedades deseadas del producto terminado. La capacidad de crear dispositivos con las propiedades deseadas requiere una precisión extrema en la manipulación de la posición y orientación de los nanotubos.

La creación de dispositivos también requiere una propiedad conocida como “quiralidad”, que describe cuánto se retuercen los nanotubos. Manipular moléculas con precisión es difícil porque los solventes o los tratamientos a alta temperatura generalmente dejan los nanotubos sucios, lo que afecta sus características ópticas. Para aliviar esos problemas, los científicos han estado buscando una forma de diseñar nanotubos sin disolventes.

Los investigadores del proyecto experimentaron con el antraceno, que es un producto químico derivado del petróleo como material de sacrificio. El equipo recogió el nanotubo sobre el andamio de antraceno para llevarlo en la posición que quisieran. Luego usaron calor para sublimar el antraceno dejando el nanotubo ópticamente prístino. Los investigadores también idearon un método para monitorear la fotoluminiscencia de los nanotubos durante la transferencia para garantizar que un nanotubo con las propiedades ópticas requeridas se colocara en la ubicación correcta.

Los científicos confirmaron que después de que se realizó la técnica de transferencia en seco, los nanotubos restantes tenían una fotoluminiscencia brillante hasta 5000 veces más brillante que la molécula original. Esa propiedad los hace ideales para dispositivos ópticos, y el grupo pudo colocar con precisión un nanotubo en la parte superior de un resonador óptico de tamaño nanométrico, mejorando sus propiedades de emisión de luz.

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