Un système de fixation par transfert à sec inédit permet de fixer avec précision des nanotubes de carbone de qualité optique.
Les appareils électroniques, quel que soit le secteur d’activité, sont de plus en plus petits. Étant donné que les appareils sont de plus en plus construits à une échelle réduite, les chercheurs en sciences et matériaux cherchent toujours à développer de nouveaux matériaux au niveau atomique.
Des chercheurs du RIKEN Cluster for Pioneering Research et du Center for Advanced Photonics, en collaboration avec d’autres collaborateurs, ont mis au point une nouvelle technique d’ingénierie des matériaux au niveau atomique. Cette nouvelle technique est une technique de transfert à sec qui n’utilise aucun solvant et permet de positionner avec précision des nanotubes de carbone de qualité optique.
La technique de transfert à sec n’utilise aucun solvant et permet de positionner avec précision des nanotubes de carbone de qualité optique. Ceux-ci constituent un type de matériau ayant des applications potentielles dans divers scénarios, notamment les diodes électroluminescentes, le transistor à un électron ou la source de photons uniques.
Le nanotube de carbone est un tube constitué de graphes tordus de manière spécifique, et la manière dont ils sont tordus est essentielle pour créer les propriétés souhaitées du produit fini. La capacité à créer des dispositifs dotés des propriétés souhaitées exige une extrême précision dans la manipulation de la position et de l’orientation des nanotubes.
Pour créer des dispositifs, il faut aussi une propriété appelée “chiralité”, qui décrit la façon dont les nanotubes sont tordus. La manipulation précise des molécules est difficile car les solvants ou les traitements à haute température laissent généralement les nanotubes sales, ce qui a un impact sur leurs caractéristiques optiques. Afin d’atténuer ces problèmes, les scientifiques ont cherché un moyen de concevoir des nanotubes sans solvants.
Ils ont donc essayé d’utiliser l’anthracène, un produit chimique dérivé du pétrole, en tant que matériau sacrificiel. L’équipe a saisi le nanotube sur l’échafaudage d’anthracène pour le transporter à l’endroit voulu. Ensuite, ils ont utilisé la chaleur pour sublimer l’anthracène, laissant le nanotube optiquement intact.
Ces chercheurs ont également mis au point une méthode permettant de surveiller la photoluminescence des nanotubes pendant le transfert afin de s’assurer qu’un nanotube possédant les propriétés optiques requises était positionné au bon endroit.
Après la technique de transfert à sec, les scientifiques ont confirmé que les nanotubes restants présentaient une photoluminescence jusqu’à 5000 fois plus brillante que la molécule d’origine. Le groupe a pu positionner avec précision un nanotube sur un résonateur optique à l’échelle nanométrique, améliorant ainsi ses propriétés d’émission de lumière.
