Tanie nanorurki węglowe wysokiej jakości Finansowany ze środków UE zespół badawczy porównał różne techniki syntezy nanorurek węglowych w celu uzyskania najbardziej efektywnych kosztowo, wysokiej jakości urządzeń elektronicznych. Technologie przemysłowe © Thinkstock Nanorurki węglowe to, jak sama nazwa wskazuje, materiały węglowe w kształcie rurek, o średnicy w skali nanometrycznej. Ich ściany tworzone są przez warstwę grafitu o grubości pojedynczego atomu. W zależności od odmiany strukturalnej, nanorurki węglowe mogą pełnić funkcję metali lub półprzewodników. Jednościenne nanorurki węglowe (SWNT) są nowym rodzajem struktur jednowymiarowych, cieszącym się rosnącym zainteresowaniem. O ile zgromadzone dane doświadczalne i dotyczące modelowania dostarczają informacji potrzebnych do lepszego poznania charakterystyk i zachowania SWNT, to potrzebne są techniki taniego wytwarzania i integracji SWNT z produktami mikroelektrycznymi. W tym kontekście, europejscy naukowcy wzięli udział w projekcie "Ablacja iskrowa w produkcji nanorurek" (SPANG), aby stworzyć efektywne kosztowo metody syntezowania wysokiej jakości SWNT i zbadać możliwość ich wykorzystania w obwodach drukowanych (PCB). SWNT można wytwarzać wieloma metodami. Chemiczne osadzanie z fazy gazowej i osadzanie łukiem węglowym są metodami stosunkowo niedrogimi, ale powodują powstawanie wadliwych materiałów, pogarszających właściwości elektryczne i mechaniczne SWNT. Naukowcy chcieli porównać jakość nanorurek wytwarzanych trzema różnymi technikami. Przy pomocy ablacji laserowej uzyskano długie, niemal wolne od defektów SWNT. Pomimo dobrej kontroli parametrów procesu, wydajność produkcji jest niska, a lasery są drogie. Ablacja iskrowa powala na zachowanie podobnej kontroli i jakości produktu, ale przy niższych kosztach. Metoda odrzutu plazmowego daje kontrolę zbliżoną do ablacji laserowej, ale zapewnia też korzyść w postaci możliwości wykonywania produkcji ciągłej, zamiast produkcji wykonywanej partiami. Uczestnicy projektu SPANG porównali wytworzone tymi trzema metodami SWNT, posługując się różnymi technologiami, takimi jak mikroskopia elektronowa, absorpcja optyczna i dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego. Przeprowadzono też kompleksowe prace normalizacyjne, aby ułatwić kontrolę jakości produkcji. Ponadto, badano możliwość wykorzystania sieci nanorurkowych w rezystorach i kondensatorach obwodów PCB. Wyniki projektu SPANG powinny przyczynić się do powstania nowych metod wytwarzania i nowych zastosowań nanorurek SWNT, a tym samym do stworzenia nowej generacji urządzeń elektronicznych.
