(PhysOrg.com) -- Un groupe de chercheurs travaillant au Japon a mis au point un moyen de créer des nanotubes à double segmentation où chaque segment a des propriétés semi-conductrices séparées et distinctes. L'équipe décrit comment ils ont pu créer les nanotubes uniques qui sont joints au moyen d'une hétérojonction, dans leur article publié dans Science .

L'équipe, dirigé par Takanori Fukushima et Takuzo Aida et travaillant au RIKEN Advanced Science Institute à Saitama, Japon, créé les nouveaux nanotubes en faisant croître un premier segment à partir d'un dérivé de HBC, puis en ajoutant des chaînes latérales de bipyridine pour aider à la liaison au métal. Ils ont ensuite enduit l'extérieur du segment d'ions de cuivre pour les stabiliser et éviter qu'ils ne s'agglutinent.

Une fois qu'ils ont eu le premier segment, la tâche suivante consistait à faire croître un autre segment d'un type différent à partir de l'une des extrémités du premier segment. Ils l'ont fait en traitant un deuxième dérivé de HBC avec seulement quatre atomes de fluor, ce qui a aidé les deux segments à se coller l'un à l'autre tandis que le deuxième segment a grandi.

Le résultat final était un seul nanotube avec des segments qui avaient des propriétés électroniques nettement différentes. Dans ce cas, un côté était en matériau semi-conducteur de type p (qui a relativement peu d'électrons) tandis que l'autre côté était en matériau semi-conducteur de type n (qui a beaucoup d'électrons).

De tels nanotubes pourraient être utilisés pour déplacer plus efficacement le trou dans une paire électron-trou qui frappe une cellule solaire, le dériver vers le côté semi-conducteur de type p du nanotube et l'électron vers le côté matériau de type n. En rendant l'hétérojonction plus efficace, c'est-à-dire maximiser la séparation électron-trou sans dissipation, la nouvelle technologie pourrait éventuellement remplacer les méthodes conventionnelles utilisées dans l'énergie solaire et d'autres technologies. De tels nanotubes devraient également prolonger la durée de vie de nombreux porteurs de charge et pourraient être cultivés dans pratiquement n'importe quelle forme, les rendant utilisables dans une grande variété d'applications.

Le prochain défi pour le groupe sera de trouver un moyen de faire croître les nanotubes debout afin que l'ensemble du processus puisse être standardisé puis bien sûr industrialisé. Une fois cela accompli, les nouveaux nanotubes pourraient être utilisés dans toutes sortes de nouveaux dispositifs, allant des lasers aux capteurs solaires aux transistors plus efficaces.

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