Обработка углеродных нанотрубок диоксидом азота улучшила их электропроводность
Обработка плёнок из углеродных нанотрубок диоксидом азота улучшила сразу три их ключевых параметра. Эффект был обнаружен практически случайно учёными из Сколтеха, они рассказали об этом в Carbon.
Углеродные нанотрубки — весьма перспективная альтернатива хрупкому и неэкологичному оксиду индия-олова для изготовления солнечных батарей, сенсорных экранов и т. п. крайне важных сегодня вещей. Для придания нужных свойств нанотрубки легируют, то есть добавляют определённые примеси в небольших количествах.
Используемые для этого вещества далеко не идеальны — они либо не дают нужного эффекта, либо он не сохраняется надолго.
"Выбор той или иной легирующей добавки продиктован компромиссом между повышением проводимости, прозрачностью плёнки и устойчивостью эффекта. Прежде тонкие плёнки нанотрубок могли удовлетворить лишь двум критериям из трёх. А сейчас нам удалось получить все три в одном материале!" — доволен профессор Центра фотоники и фотонных технологий Сколтеха Альберт Насибулин, руководивший экспериментами.
Бромид меди и другие галогениды металлов, к примеру, ухудшают прозрачность плёнок, а широко применяемый тетрахлороаурат водорода даёт неплохие поначалу результаты, от которых в скором времени почти ничего не остаётся.
"Мы нашли вариант, который хорош во всех отношениях. Это газообразный диоксид азота — его ещё называют "лисий хвост" из-за ярко-оранжевого цвета", — рассказал старший преподаватель Центра фотоники и фотонных технологий Дмитрий Красников.
Открытие сделано почти случайно. Хотели провести обработку другой, нежелательной модификации углеродных нанотрубок при сравнительно низких температурах, но по ошибке поддали жару до 300 °C и получили превосходный результат.
Диоксид азота улучшает электропроводность нанотрубок, при этом, будучи газом, он равномерно проникает в толщу плёнок, не ухудшая их прозрачность, и легко удаляется из реакционной массы сжижением. Полученный эффект довольно быстро снижается в полтора раза и надолго сохраняется на этом уровне.
Авторы разработки прочат ей большое будущее — от создания сенсорных экранов и интерактивных поверхностей до изготовления имплантов (благодаря биосовместимости) и устройств связи 6G.