Nanotube ID: ลายเซ็นใหม่ช่วยให้เทคโนโลยีนาโนก้าวหน้า

Nanotube ID: ลายเซ็นใหม่ช่วยให้เทคโนโลยีนาโนก้าวหน้า

ท่อนาโนคาร์บอนอยู่ในรายชื่อวัสดุที่มีแนวโน้มของนักวิจัยมานานนับทศวรรษ อย่างไรก็ตาม ท่อเล็กๆ เหล่านี้ ซึ่งโดยหลักแล้วก็คือแผ่นกราไฟต์ที่ม้วนขึ้นกว้างประมาณนาโนเมตรนั้นมีความหลากหลายมาก นั่นทำให้นักวิทยาศาสตร์ยากที่จะรู้ว่ามีท่อชนิดใดอยู่ในมือ และท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและโครงสร้างต่างกันก็อาจมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันมาก

ลายนิ้วมือ แต่ละจุดสูงสุดในกราฟของความเข้มการปล่อยแสงนี้แสดงถึงท่อนาโนคาร์บอนประเภทต่างๆ

มหาวิทยาลัยไรซ์

ในขั้นตอนที่สามารถบรรเทาปัญหานั้น นักวิจัยได้พัฒนาวิธีแยกแยะอย่างรวดเร็วระหว่างสารกึ่งตัวนำ 33 ชนิดของกระบอกสูบขนาดเล็ก วิธีการในการจัดเก็บท่อนาโนในตัวอย่างที่หลากหลายถือเป็นขั้นตอนแรกในการคัดแยกหรือผลิตท่อนาโนชนิดใดชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ ในทางกลับกัน การจัดหาหลอดเฉพาะสามารถเร่งการพัฒนาผลิตภัณฑ์ตั้งแต่จอแสดงผลอิเล็กทรอนิกส์ไปจนถึงเปลือกยานอวกาศ

หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ

หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันพฤหัสบดี

ที่อยู่อีเมล*

ที่อยู่อีเมลของคุณ

ลงชื่อ

R. Bruce Weisman จากมหาวิทยาลัยไรซ์ในฮูสตันกล่าวว่า นักวิจัยได้แสวงหาวิธีการที่มีประสิทธิภาพมาอย่างยาวนานในการระบุและคัดแยกท่อนาโนคาร์บอน ตัวอย่างเช่น ความแตกต่างเพียงเล็กน้อยในโครงสร้างของท่อนาโนก็สามารถทำให้วัสดุทำหน้าที่เหมือนโลหะแทนที่จะเป็นสารกึ่งตัวนำได้

Weisman นักเคมี Richard E. Smalley แห่ง มหาวิทยาลัยไรซ์ และเพื่อนร่วมงานรายงานลายเซ็นท่อนาโนในวารสารScience ฉบับหน้า

สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์

รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ

ติดตาม

งานวิจัยนี้จัดอยู่ในประเภท “การวิจัยหลัก” Ray Baughman นักวิทยาศาสตร์ด้านท่อนาโนคาร์บอนแห่งมหาวิทยาลัยเทกซัส เมืองดัลลาส กล่าว นักวิจัยของไรซ์ใช้วิธีการที่ “สง่างาม มีประสิทธิภาพ และกำหนดลักษณะโครงสร้างของท่อนาโนเซมิคอนดักเตอร์ได้อย่างน่าเชื่อถือ” เขากล่าว

งานนี้เติบโตมาจากการศึกษาก่อนหน้านี้ที่ไรซ์ เมื่อเดือนกรกฎาคมที่ผ่านมา กลุ่มที่นำโดย Smalley และ Weisman รายงานว่าท่อนาโนคาร์บอนของเซมิคอนดักเตอร์เรืองแสง กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อกระทบกับแสง พวกมันจะเปล่งแสงที่ความยาวคลื่นต่างกัน

เนื่องจากท่อนาโนเรืองแสงแตกต่างกันขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางและคุณสมบัติทางโครงสร้างที่เรียกว่ามุมไครัล นักวิทยาศาสตร์จึงสงสัยว่าพวกเขาสามารถหาลายเซ็นเชิงแสงที่มีลักษณะเฉพาะสำหรับท่อแต่ละประเภทได้

ในการตรวจจับและกำหนดลายเซ็น ทีมงานได้ใช้สเปกโตรฟลูออโรเมตรีและรามันสเปกโทรสโกปีเพื่อวิเคราะห์แสงที่มาจากท่อนาโนเรืองแสง Weisman กล่าวว่านักวิจัยได้รับคำแนะนำจากแบบจำลองทางทฤษฎีโดยประมาณของโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของท่อนาโน

ด้วยลายเซ็นแสงเหล่านี้ นักวิจัยควรจะสามารถระบุประเภทของท่อนาโนคาร์บอนได้ภายในไม่กี่นาทีหรือแม้แต่วินาที Weisman กล่าว การวิเคราะห์อย่างรวดเร็วดังกล่าวสามารถช่วยให้ผู้ผลิตท่อนาโนสามารถเชื่อมโยงเงื่อนไขการผลิตเฉพาะ เช่น อุณหภูมิและความดันก๊าซ กับการผลิตท่อบางประเภทได้

“กลุ่มวิจัยข้าว . . ได้นำเสนอผลงานจำนวนมากที่ช่วยให้สามารถพิมพ์ลายนิ้วมือของท่อนาโนเซมิคอนดักเตอร์ได้” นักวิจัยท่อนาโน Pulickel M. Ajayan จาก Rensselaer Polytechnic University ในเมืองทรอย รัฐนิวยอร์ก กล่าว วิธีการใหม่นี้อาจทำหน้าที่เป็นเครื่องมืออันทรงพลังสำหรับการออกแบบวิธีที่มีประสิทธิภาพในการได้รับท่อนาโนที่สม่ำเสมอ เขากล่าว .

Credit : เว็บสล็อต