دانشمندان دريافتند كه ياقوت كبود بلوري مي‌تواند به صورت خودكار به نانولوله‌هاي كربني در جهت تشكيل ترانزيستورها و قطعات الكترونيكي انعطاف‌پذير كمك كند. به گفته‌ Chongwu zhou مهندس الكترونيك دانشگاه كاليفرنياي جنوبي سيگنال‌هاي الكتريكي قادرند از ميان نانولوله‌هاي كربني بسيار سريع‌تر از سيليكون حركت كنند كه مي‌تواند منجر به توليد كامپيوترهاي سريع‌تر شود. علاوه بر اين نانولوله‌هاي كربني مي‌تواند به اندازه سيليكون‌هاي رايج در صفحات مدار چاپي درآيند.

نانولوله‌هاي كربني مي‌توانند به عنوان رابط در مدارهاي الكترونيكي پيشرفته، مورد استفاده قرارگيرند، در اين صورت ديگر نيازي به استفاده از مواد ديگر جهت ايجاد رشته‌هاي نازك و بسيار باريك نيست. براي توليد مدارات نانولوله‌اي دانشمندان دست به چيدمان تصادفي نانولوله‌ها زدند و الكترودها را در هر جايي كه مي‌توانستند قرار دادند، همچنين سعي كردند نانولوله‌ها را روبه‌روي هم رشد داده و سپس الكترودها را روي آنها ايجاد كنند. علي‌رغم اين كه برخي از اين كوشش‌ها بسيار كُند و ناكار آمد بود امّا برخي موجب شگفتي دانشمندان مي‌شدند به شكلي كه نتيجه برخي از اين كوشش‌ها نشان مي‌داد كه بعضي از بسترها به شكل طبيعي موجب جهت‌گيري نانولوله‌ها مي‌شوند. بعد از يك سال آزمايش روي بلورهاي مختلف، Zhou و همكارانش دريافتند كه ياقوت كبود مي‌تواند اين ويژگي‌ را داشته باشد. بلور ياقوت كبود شش وجهي مي‌باشد و داراي سطح مقطع صاف مي‌باشد. محققين دريافتند قطعات عمودي ياقوت كبود، ظاهراً آلومينيوم (جزء اصلي ياقوت كبود) و اتم‌هاي اكسيژن را در معرض قرار مي‌دهند كه موجب ايجاد نانولوله‌هاي كربني در رديف‌هاي منظم مي‌گردد.
Zhou و همكارانش ترانزيستورهايي با نانولوله‌هاي كربني هم‌راستا توليد كردند. اين محققان ياقوت‌هاي كبود مصنوعي موجود در بازار را با پروتئيني قفسي شكل پوشش دادند. اين پروتئين فريتين ناميده مي‌شود. آنها سپس هنگامي كه اين مجموعه را گرم مي‌كردند، گاز هيدروكربني را از روي آن عبور دادند. آهن موجود در پروتئين رشد نانولوله‌هاي كربني تك لايه را از كربن موجود در گاز كاتاليز كرد. به مجرد اين كه آنها ياقوت كبود را با نانولوله‌هاي كربني پوشش دادند،‌ الكترودهاي فلزي ترانزيستورها را در هر كجا كه لازم بود قرار داده و بقيه نانولوله‌هاي كربني ناخواسته را با گاز اكسيژن يونيزه از بين بردند.
ترانزيستورهاي نانولوله‌هاي كربني قبلي نوعاً از كامپوزيت‌هاي سيليكوني كه به روش‌هاي قديمي در صنعت الكترونيك مورد استفاده قرار مي‌گيرند، ساخته شده بودند. اشكال اين ترانزيستورها در برهم‌كنش الكترودهاي فلزي و سيليكون، هنگام جذب بارهاي الكتريكي بود كه در نهايت باعث كاهش سرعت عملكرد و افزايش مصرف انرژي مي‌گردد. راهبرد Zhou، حذف پارازيت‌هاي ايجاد شده بود زيرا ياقوت از نظر الكتريكي ايزوله مي‌باشد و مانند سيليكون نيمه‌هادي نيست، اين روش بسيار شبيه روشي بود كه سيليكون روي ياقوت ناميده مي‌شودكه توسط IBM و ديگر شركت‌هاي توليدكننده تراشه جهت توليد مدارات كاراتر مورد استفاده قرار مي‌گيرد. Zhou اظهار داشت آنها مي‌توانند دانش‌هاي زيادي را از صنعت نيمه‌هادي قرض بگيرند.
در مقايسه الكترونيك نانولوله‌هاي كربني ديگر، اين يافته‌ها بالاترين دانسيته نانولوله‌هاي كربني همراستا را نشان مي‌دهد كه بيش از 40 نانولوله در هر ميكرون مي‌باشند. به عقيده Zhou ديگر روش‌ها فقط 1 تا 5 نانولوله را دارا هستند. دانسيته نانولوله‌هاي كربني بسيار مهم است زيرا در صورت بالا بودن آن در ميان الكترودها، سيگنال‌هاي بيشتري هدايت خواهد شد. دانشمندان با تنظيم ميزان آهن موجود در فريتين مي‌توانند دانسيته نانولوله‌هاي كربني را كنترل كنند.
محققان مي‌توانند به سادگي قطعات الكترونيكي قابل انعطاف‌ را از اين ترانزيستورهاي نانولوله‌هاي كربني بسازند. اين كار با قرار دادن يك فيلم پلاستيكي درون ترانزيستورهاي نانولوله‌هاي كربني و ايجاد خراش‌هايي بر سطح اين فيلم جهت محكم نگه‌داشتن ترانزيستورها انجام مي‌شود.
الكترونيك انعطاف‌پذير نانولوله‌هاي كربني مي‌تواند به راحتي سيليكون را از گردونه صنعت خارج كند.
Zhou گفت: كاربرد اين ماده جديد در صنايع مختلفي از جمله نمايشگرهاي مسطح بزرگ، شيشه خودروها و كارت‌هاي هوشمند را پيش‌بيني مي‌كند. وي همچنين اشاره كرد اين نانولوله‌هاي هم‌راستا مي‌توانند با اتصال به نشانگرهاي سرطان يا تركيبات ديگر به عنوان حسگر عمل كند.
نتايج اين تحقيق در مجله Nano Letters منتشر شده است.

منبع: http://www.nano.ir/newstext.php?Code=2454