Une encre de nanotubes de carbone semi-conducteurs avec la plus haute pureté jamais mesurée, soit 99.9%! Leur longueur est de plus de 1 micromètre et ils sont faits à partir de PlasmaTubes, une source à échelle industrielle de nanotube de carbone mono-paroi. Ces SWCNT sont séparés grâce à une technologie de polymères conjugués et sont offerts en poudre ou dissous dans le toluène.
Sommaire du produit
L’utilisation des homopolymères spécialisés, en instance de brevet, développés par le Concile National de la Recherche Scientifique du Canada (NRC) au sein du consortium pour l’électronique imprimable, nous a permis de disperser et d’extraire des nanotubes de carbone produits par plasma RF, purifiés et pouvant être produits à grande échelle, fournis par Raymor Nanotech¹.
L’ évaluation spectrophotométrique indique que ce matériau présente une pureté de SWCNT semi-conducteurs supérieure à 99,9%, soit un indice Itkis Ratio et un indice Phi supérieurs à 0,5 et 0,4 respectivement2-3.
Le matériel de départ hautement graphitisé et la faible intensité de sonication utilisée dans la technique d’extraction minimisent les dommages aux nanotubes, permettant au matériel de démontrer une haute cristallinité et des longueurs moyennes plus longues de 1 µm, jamais observées en utilisant les méthodes de séparation DGU5 ou basées sur la chromatographie6.
En outre, le matériau est traité dans un solvant organique et le rapport polymère / nanotubes peut être ajusté. Aussi, la concentration de nanotubes de la solution est 10x supérieure à celle de nos dispersions aqueuses. Les solutions présentent également une stabilité exceptionnelle dans le temps. Ces propriétés favorisent le dépôt de bons nanotubes et surtout l’adhérence au substrat. Cette encre est parfaitement adaptée pour l’utilisation avec des imprimantes à jet d’encre ou à jet d’aérosol3.
Expérimentalement, les transistors en couches minces préparés sur des substrats7 de SiO2 / Si ont conduit à des mobilités moyennes dépassant 27cm2 / (Vs ) et à des ratio marche/arrêt de 1,8 x 106.
1K. S. Kim, A. Moradian, J. Mostaghimi, Y. Alinejad, A. Shahverdi, B. Simard and G. Soucy, Nano Research, 2009, 2, 800.
2M. Ouyang , J. Huang , and C.M. Lieber, Acc. Chem. Res. , 2002, 35 (12), 1018-1025.
3J. Ding, Z. Li, J. Lefebvre, F. Cheng, G. Dubey, S. Zou, P. Finnie, A. Hrdina, L. Scoles, G.P. Lopinski, C. T. Kingston, B. Simard, and P.R.L. Malenfant, Nanoscale, 2014, 6, 2328-2339.
4K.S. Mistry, B.A. Larsen, and J.L. Blackburn, ACS Nano, 2013, 7, 2231-2239.
5M.S. Arnold, A.A. Green, J.F. Hulvat, S.I. Stupp, and M.C. Hersam, Nat. Nanotechnol., 2008, 3, 387, 394.
6M. Zheng and E.D. Semke, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 6084-6085.
7J. Ding, Z. Li, J. Lefebvre, F. Cheng, G. Dubey, S. Zou, P. Finnie, A. Hrdina, L. Scoles, G.P. Lopinski, C. T. Kingston, B. Simard, and P.R.L. Malenfant, Nanoscale, 2014, 6, 2328-2339.
Spécifications du produit
| Pureté optique | >99.9% |
| Ratio Itkis (Ї) | >0.5 |
| Valeur Phi (Φ) | >0.39 |
| Concentration en nanotubes | >0.01mg/mL |
| Surfactant : Concentration en nanotubes | <4 |
| Standard Solvent Media | Toluène |
| Vie utile | 6-9 mois |
SEM et AFM
Images utilisées avec la permission de H. Chen: Nanotechnology Research Laboratory, Department of Electrical Engineering, University of Southern California.
| Plage de diamètres | 1.2 – 1.4 nm |
| Longueur moyenne | 1 μm |
Raman
Image utilisée avec la permission de P. Malenfant: Security and Disruptive Technologies Portfolio, National Research Council Canada.
Le mode RBM du spectre Raman (laser à 785 nm) démontre l’absence de nanotubes métalliques dont le signal Raman se trouve entre 145 to 175 cm-1. L’absence de signal Raman dans cette plage de nombre d’onde indique une haute pureté de nanotubes semi-conducteurs.
| Impureté de métal catalytique | <0.5% |
| Impureté de carbone amorphe |
Excitation Photo-Luminescente
Image utilisée avec la permission de P. Malenfant: Security and Disruptive Technologies Portfolio, National Research Council Canada.
La carte de l’excitation photoluminescente (PLE) pour le IsoSol-S100 montre des maxima bien nets (S22, S11), indicateurs de nanotubes bien séparés. Près de 19 (n,m) espèces contribuent au spectre, dont 8 ou 9 ont des intensités de pointe plus grandes ou près de 0,5. Le pic de chiralité (10,9) avec S11=1570 nm et S22=910 nm, s’avère être le plus fort.
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