Geleidende, transparante film dankzij ultracentrifuge

Uit enkelwandige koolstofnanobuisjes kun je een transparante, flexibele folie maken die er uitziet als getint glas maar tegelijk een prima elektrische geleider is. Mogelijk kun je zulke folies gebruiken voor displays en zonnepanelen, zo schrijven onderzoekers van Northwestern University (VS) op de website van Nano Letters.

Tot nu toe worden dergelijke folies meestal gemaakt van indiumtinoxide. Dat materiaal is echter nogal bros, en wordt steeds duurder wegens toenemende schaarste aan indium.

De publicatie betreft eigenlijk een sorteerproces. Voor een goede geleiding moet je buisjes met een metallische structuur hebben, en geen halfgeleidende. De kleur van de folie is afhankelijk van de diameter van de buisjes. De gebruikelijke productieprocessen leveren echter een mix van alle mogelijke soorten buisjes op, met de nodige verontreinigingen er doorheen.

Alexander Green en Mark Hersam hebben dit nu opgelost met ‘density gradient ultracentrifugation’ (DGU). Hierbij worden de buisjes per stuk ingekapseld in amfifiele oppervlakte-actieve moleculen, en vervolgens gecentrifugeerd bij zeer hoog toerental in een medium met een dichtheidsgradiënt. Na afloop zie je de verschillende maten nanobuisjes als kleurbanden in dat medium zitten.

Met de vraag hoe je dit scheidingsproces vertaalt naar industriële schaal, hebben de onderzoekers zich zo te zien nog niet bezig gehouden.

bron: Northwestern University