Produzione di massa di nanotubi di carbonio
Grazie alle loro esclusive proprietà meccaniche, di superficie e termiche, i CNT hanno un grande potenziale d'uso in prodotti rivoluzionari che sfruttano le microonde e i raggi X. Tuttavia, a causa della mancanza di tecnologie di produzione di massa attuabili, essi non sono ancora stati prodotti su larga scala. Il progetto TECHNOTUBES ("Technology for wafer-scale carbon nanotube applications"), finanziato dall'UE, si propone di risolvere questo problema. I ricercatori hanno sviluppato strutture per produrre grandi CNT su scala wafer e trovare per essi aree specifiche di applicazione. Per esempio, pistole che emettono elettroni ad emissioni di campo a densità di corrente elevata possono essere usati in sistemi di imaging a raggi X per la salute o per controllare i bagagli. Sensori ad alta sensibilità, bassa potenza e basso costo sarebbero l'ideale componenti elettronici in metallo-ossido-semiconduttore (MOS), piastre riscaldanti e strumenti microfluidici per applicazioni cromatografiche. Con un team proveniente da produttori all'avanguardia e istituti di ricerca di diverse nazioni, il progetto ha creato una catena di sviluppo completa: dalla crescita di nanotubi, ai materiali e alle procedure necessarie, ai metodi di esecuzione dei prototipi e alle applicazioni per utilizzarli. Il sistema di produzione wafer da 12 pollici è composto da un riscaldatore a tre zone di wafer di grafite per una temperatura uniforme, un sistema al plasma comandato a distanza per la zona superiore e una distribuzione dei gas a doccia. Esiste uno strumento separato per wafer di caricamento partite preriscaldato fino a 400 gradi Celsius. Questa macchina produce un wafer ogni 30 minuti, al prezzo di 21 euro per wafer quando i costi del capitale sono distribuiti su un periodo di oltre 10 anni. Il prezzo è sette volte più basso di quello previsto originariamente dal team. I partner di TECHNOTUBES hanno prodotto con successo un prototipo per pistole ad elettroni ad emissioni di campo ad elevata densità da utilizzare nelle fonti di raggi X per la scansione dei bagagli. Hanno inoltre prodotto sensori per componenti elettronici complementari MOS e piastre riscaldanti, soddisfacendo tutte le specifiche richieste. I risultati del progetto assicureranno una posizione leader sul mercato per le aziende europee in quest'area, con un potenziale per una crescita esponenziale nei prossimi anni. Questo sistema innovativo consentirà tante applicazioni prima impossibili per i raggi X o i sensori di gas in dispositivi portatili.
