Slimme manier om grafeenlint te maken

Grafeen is op relatief eenvoudige wijze te produceren door koolstofnanobuisjes chemisch open te knippen. Dat meldden twee Amerikaanse onderzoeksgroepen tegelijk in het laatste nummer van Nature.

Grafeen, oftewel grafiet van één atoom dik, geldt de laatste jaren als dé grote belofte voor met name de halfgeleiderindustrie. Tot nu toe is het nogal lastig te produceren, maar wereldwijd zijn talloze onderzoeksgroepen bezig om daar iets aan te doen.

Hongjie Dai (Stanford University) meldt nu dat hij meerwandige buisjes heeft ingebed in een PMMA-kunststoffilm. Vervolgens bestookte hij ze met een plasma van geïoniseerd argon. In de kunststof bleven reepjes achter van 10 tot 20 nm breed, smal genoeg om halfgeleidereigenschappen te gaan vertonen.

Zijn collega James Tour (Rice University) pakte het anders aan. Hij suspendeerde de buisjes in geconcentreerd zwavelzuur en deed er vervolgens kaliumpermanganaat bij. Tour vermoedt dat er dan ongeveer hetzelfde gebeurt als wanneer je een lineair alkeen aan deze combinatie blootstelt. Ergens op het oppervlak van het buisje springt een binding open, de eindjes worden geoxideerd tot mangaanesters, de bindingen daarnaast begeven het eveneens en zo scheurt uiteindelijk het hele buisje open.

De resulterende linten zijn 100-500 nm breed, veel breder dan die van Dai, en niet halfgeleidend. Het productieproces is echter veel eenvoudiger. In plaats van transistoren zou je er volgens Tour bulkproducten van kunnen maken, zoals zonnepanelen en displays.

bron: naturenews