英國薩里大學研究人員發現了一種制造超小純碳晶體的方法,它完全由球形碳“巴克球”分子(即C60),即富勒烯構成。所使用的方法涉及將兩種液體混合在一起,其中一種就包含處于低溫下的C60。這項新進展也許會讓研究人員加速基于此種簡單制造方法的納米技術的發展。
將于7月28日出版的英國化學學會《材料化學》期刊,以封面文章的形式突出報道了此項工作成果。報道描述了制備這種納米級富勒烯晶體的一種快速且簡單的方法,可快速獲取寬度約80納米的富勒烯菱形晶體,比一枝鉛筆還要小上10萬倍。由于具有重要的未來應用價值,富勒烯以高產量被制造,而且其形狀可經由溶劑、濃度與溫度的變化而加以控制。值得注意的是,這項研究同時也證明,現存的富勒烯晶體生長模型需要重新評估,因為這些模型所預測的最小尺寸約為400納米,遠遠高于該研究團隊所證實的80納米。
制成的這種小晶體的C60分子的電子特性,在研發新一代納米電子裝置(例如太陽能電池與氣體感應器)上格外重要。研究人員表示,能夠在納米尺度上控制富勒烯晶體的生長能力,也許能導致一些令人興奮的應用。
納米級富勒烯晶體生產能力的大幅提高,使研究人員極有可能將這種超小純碳晶體納入有關納米裝置,以增強這些裝置的理想特性。基于富勒烯桿(rod)相對較高的表面積體積比,其可能的應用包括吸附劑、催化劑與膜。又因C60有相對較高的電子遷移率(約0.1cm2/Vs),n型有機晶體管、光學器件、薄膜有機太陽能電池、有機發光二極管(OLED)及光子探測器等電子裝置均可得益于此種材料。
領導這項研究的理查德·科瑞博士稱,這項研究結果對于使用有機材料的眾多技術有著重要的現實意義。這些新的納米碳材料將使科學家繼續開發出感應器與太陽能電池的增強器件,以應對現今社會所面臨的巨大挑戰。