Les nanotubes de carbone à paroi simple (SWCNT) ont trouvé de nombreuses utilisations dans l'électronique et les nouveaux appareils à écran tactile. Les nanotubes de carbone sont des feuilles d'une couche de graphène d'une épaisseur d'un atome enroulées de manière transparente dans différentes tailles et formes. Pour pouvoir les utiliser dans des produits commerciaux comme des transistors transparents pour écrans de téléphone, les chercheurs doivent pouvoir tester facilement les nanotubes pour les propriétés de leurs matériaux, et la nouvelle méthode aide à cela.

Le groupe du professeur Esko I. Kauppinen à Aalto a des années d'expérience dans la fabrication de nanotubes de carbone pour des applications électroniques. La méthode unique de l'équipe utilise des aérosols de catalyseurs métalliques et des gaz contenant du carbone. Cette méthode basée sur les aérosols permet aux chercheurs de contrôler soigneusement la structure des nanotubes directement.

La fabrication de transistors à nanotube de carbone unique est généralement fastidieuse. Cela prend souvent des jours du matériau brut des nanotubes de carbone aux transistors, et les appareils peuvent être contaminés par des produits chimiques de traitement, dégradant leurs performances. Cependant, la nouvelle méthode permet de fabriquer des centaines de dispositifs individuels à nanotubes de carbone en 3 heures, une augmentation de plus de dix fois de l'efficacité.

Plus important encore, ces dispositifs fabriqués ne contiennent pas de produits chimiques de traitement dégradants à leur surface. Ces dispositifs dits ultra-propres étaient auparavant encore plus difficiles à fabriquer que les transistors à nanotubes de carbone ordinaires.

"Ces appareils propres nous aident à mesurer les propriétés intrinsèques des matériaux. Et le grand nombre d'appareils permet d'avoir une compréhension plus systématique des nanomatériaux, plutôt que quelques points de données, " dit le Dr Nan Wei, un chercheur postdoctoral dans le groupe.

Cette étude montre que les nanotubes à base d'aérosol sont superbes en termes de qualité électronique, leur capacité à conduire l'électricité est presque aussi bonne que théoriquement possible pour les SWCNT.

Plus important, la nouvelle méthode peut également contribuer à la recherche appliquée. Un exemple est qu'en étudiant la propriété conductrice des transistors à faisceau SWCNT, les scientifiques peuvent trouver des moyens d'améliorer les performances des films conducteurs flexibles. Cela pourrait s'avérer utile pour les concepteurs essayant de construire des téléphones à l'épreuve des écrasements. Les travaux de suivi des groupes au Japon et en Finlande sont déjà en cours.