Om grote hoeveelheden identieke nanobuisjes te kweken moet je identieke organische moleculen synthetiseren en die als kiem gebruiken. Wellicht is dat niet eens zo moeilijk, suggereert een Zwitserse publicatie in Nature.

Voor speciale toepassingen zou het een uitkomst kunnen zijn. Een enkelwandig nanobuisje is in feite een opgerold velletje grafeen, en er zijn nogal wat manieren om een velletje op te rollen. De gebruikelijke kweekmethodes leveren een mix op van vijf tot vijftig verschillende soorten buisjes, die allemaal andere eigenschappen vertonen. Ze sorteren is uiteraard een drama.

Het voorstel is nu om uit te gaan van een driehoekige polycyclische aromaatverbinding, samenstelling C₉₆H₅₄, die zichzelf als een soort bouwplaat opvouwt tot iets dat lijkt op de bodem van een reageerbuisje. Dat laat je gebeuren bij 500 graden Celsius, op een platina-oppervlak waar die bodem dan ondersteboven op komt te staan. Volgens de auteurs gaat dit vouwen in de helft van de gevallen goed.

Voeg je vervolgens etheen of ethanol toe als koolstofbron, dan krijg je ‘epitaxiale elongatie’: er wordt koolstof ingevoegd tussen platina en buis, zodat die buis steeds langer wordt. En omdat alle bodems identiek zijn, worden de buisjes dat ook - alleen de lengte kan verschillen. Het treffende bewijs is dat Ramanspectrometrie slechts één piek laat zien.

De synthese van die bodems vraagt minimaal tien stappen. Maar volgens de Amerikaanse nanotechnoloog James Tour, die van Nature een begeleidend commentaar mocht schrijven, is dat niet eens het probleem. Een fijnchemiebedrijf moet er makkelijk een kilo van kunnen synthetiseren, en Tour rekent voor dat dat genoeg is voor een paar ton nanobuis.

Vervolgens rekent hij echter ook voor dat je hiervoor dertig vierkante kilometer platina nodig hebt. Ook moet hij nog zien dat het lukt om voor al die vijftig ándere nanobuisgeometrieën ook een bruikbare kiem te synthetiseren.

Desondanks spreekt hij van een ‘stellar breakthrough’ en vindt hij het eigenlijk van de zotte dat het twintig jaar moest duren voordat er überhaupt iemand met een werkbaar recept voor éénvormige nanobuisjes op de proppen kwam.

bron: Nature