حلال‌های غیرقطبی می‌توانند نانولوله‌های نیمه‌هادی را متفرق کنند

به گزارش ICTPRESS، در فرآیند تولید نانولوله‌های کربنی، ترکیبی از نانولوله‌های فلزی و نیمه ‌هادی تولید می‌شود.
این موضوع چالشی در مسیر استفاده از نانولوله‌های کربنی ایجاد می‌کند، چون که با توجه به شرایط گاهی به نانولوله‌های فلزی و گاهی به نانولوله‌های نیمه‌هادی نیاز است و معمولاً از هر دوی این‌ها به طور همزمان استفاده نمی‌شود.
اخیراً محققان روش جداسازی مبتنی بر پلیمر ارائه کردند که می‌تواند این دو نوع نانولوله‌ را از هم جدا کند. حلال‌های مورد استفاده در این روش کاملاً با فرآیندهای جوهرافشانی مورد استفاده در ساخت ادوات الکترونیکی چاپی نظیر ترانزیستور انطباق ‌پذیر است.
هر چند رشد نانولوله‌های کربنی تک‌جداره ساده است، اما جدا کردن نانولوله‌های نیمه‌هادی از فلزی کاری دشوار، زمان‌ بر و پرهزینه است. محققان دانشگاه استنفورد، برای جدا کردن این نانولوله‌ها، آنها را درون پلیمرهای پلی‌(3-آلکیل‌تیوفن) موجود در حلال تولوئن قرار می‌دهد. برای جدا کردن تنها کافی است که این محلول درون حمام اولتراسونیک قرار داده شود و سپس سانتریفیوژ شود.
این گروه تحقیقاتی از چهار حلال مختلف (دکالین، تترالین، M-گزیلن و O-گزیلن) برای متفرق کردن نانولوله‌های کربنی درون پلیمر استفاده کردند. این حلال‌ها از میان گزینه‌های مختلفی انتخاب شدند. شاخص‌های مختلفی برای انتخاب نوع حلال مورد نظر بود که از آن جمله می‌توان قابلیت انحلال نانولوله‌ها در آن و کم بودن دانسیته حلال نسبت به نانولوله‌های کربنی را نام برد.
از میان این چهار حلال، دکالین و O-گزیلن بالاترین کارایی را در جداسازی داشتند، به طوری که 40 درصد از نانولوله‌ها با این روش جداسازی شدند. دلیل بالا بودن کارایی به انحلال‌پذیری ذاتی بالای نانولوله‌ها در این حلال‌ها باز می‌ شود.
نتایج این پژوهش نشان داد که حلال‌های غیرقطبی می‌توانند نانولوله‌های نیمه‌هادی را متفرق کنند. بنابراین فاکتور جدیدی برای انتخاب حلال در فرآیند جداسازی نانولوله‌ها توسط پلیمر بدست می‌آید.
از این حلال‌های حاوی نانولوله می‌توان به عنوان جوهر نانولوله‌ای برای چاپ ادوات الکترونیکی استفاده کرد. این حلال‌ها دارای ویسکوزیته، نقطه جوش و کشش سطحی مناسبی هستند که با تجهیزات مورد استفاده در صنعت الکترونیک مطابقت دارند.