Mogelijke basis voor massaproductie buisjes

Énkelwandige koolstofnanobuisjes zijn op te knippen tot kleine stukjes, die kunnen dienen als kiem voor nieuwe buisjes met dezelfde diameter en structuur. Dat schrijven onderzoekers van Rice University in een publicatie op de website van het Journal of the American Chemical Society.

De onderzoekers hopen dat ze nu een manier hebben om ‘single walled carbon nanotubes’ (SNWT’s) van één bepaalde kwaliteit in grote hoeveelheden te produceren. De huidige productiemethoden leveren een mengsel van stuk of tachtig verschillende soorten buisjes op. Naast de diameters verschillen ook de elektrische eigenschappen. Sommige buisjes gedragen zich als metaal, andere als halfgeleider.

Het vinden van een betere productiemethode was de grote droom van nano-pionier Richard Smalley, die een jaar geleden overleed aan leukemie. De laatste jaren voor zijn dood was hij zeer intensief bezig met wat hij ‘SNWT amplification’ noemde, en hij wordt dan ook postuum opgevoerd als ‘lead author’ van de huidige publicatie.

Volgens zijn opvolger James Tour had Smalley een systeem in gedachten dat een klein monster exponentieel vermenigvuldigde, net zoals de PCR-methode doet met DNA.

Zo ver is Tour nog lang niet. Er is een vrij moeizaam chemisch proces voor nodig om de kiemen te voorzien van een paar ijzeratomen aan elk eind. Het ijzer katalyseert de verlenging van het buisje met extra koolstof, wanneer je het in een met etheen gevulde oven plaatst. De verlenging gaat wel snel. De fragmenten worden een factor dertig langer binnen een paar minuten.

Overigens staat nog niet vast of de chemische structuur van de verlenging inderdaad identiek is aan die van de kiem. De diameter klopt wel.