Bor nanotüpler karbon nanotüplerden daha iyi olabilir

Bilim haberleri / Pazartesi, 19 Mayıs 2008 02:43

Karbon, nano dünyası üzerindeki tekelini kaybedebilir. Son hesaplamalara göre karbon nanotüplerle birçok eşdeğer özelliğe sahip olan bor nanotüpler, nano mühendisliğin her alanında kullanılabilir ve hatta bazı elektronik uygulamalarda da karbondan daha iyi bir bileşen olabilirler.

Bor nanotüpler, karbonun yarar sağlayan birbirine bağlı basit altıgen şekillerinden daha karmaşık şekle sahip olabilir, bu yüzden bor'un kimyasının oluşturduğu kümes teli şekli kararsızdır. Bor nanotüpler 2004 yılında ilk defa elde edildiklerinde birbirine iliştirilmiş üçgen kafes teli gibi biçimlendikleri düşünülüyordu.

Fakat, Tsinghua Üniversitesinden (Çin,Pekin) Xiaobao Yang, Yi Ding ve Jun Ni'den oluşan ekibe göre bor için en iyi dizilim, kararsız altıgen kafes biçimindeki yapısında, bazı altıgenlerin merkezine (Şekilde görüldüğü gibi) bir atom daha ilave edilmesi. Ekibin hesaplamalarına göre, bu, bor nanotüpleri için bilinen en kararlı teorik yapı.

Ekibin benzetimi, bu yapıya sahip bor nanotüplerin değişken elektriksel özelliklere sahip olabileceğini de gösterdi; daha geniş olan bor nanotüpü metalsi iletken olabilirken, daha dar olanı yarı iletken olabilir. Jun Ni, o halde boron nanotüplerini, nano aygıtlarda, hali hazırda karbon nano tüplerden yapılan diyot ve transistörlere benzer şekilde kullanabiliriz diyor.

Bu durum, bütün bor nanotüplerinin metalik olmasını bekleyen diğer araştırmacılar için şaşırtıcı oldu. İlk çalışmalarında aynı yapının düz boron yaprağını kararlı hale getireceğini göstermiş olan Yale Üniversitesinden Sohrab Ismail-Beigi, bu gerçekse çok ilginç diyor.

Buna rağmen, Ismail-Beigi yarıiletken bor nanotüplerini yapmanın zor olabileceğinden kuşkulanıyor. O'nun çalışması hemen hemen bunun kadar kararlı birçok farklı yapının olabileceğini gösteriyor, bu yüzden gerçek tüplerin değişken yüzey biçimine sahip olabilmeleri olası. Ismail-Beigi, bunun, çoğu bor nano tüpünü metalik yapacağı varsayımında bulunacaktım diye belirtiyor.

Metalik bor nanotüpleri karbondan daha iyi iletken olacaklarından hala çok yararlı olabilirler. Ismail-Beigi, kuramsal olarak bor nano tüplerinin yüksek sıcaklıklarda "süperiletken" olabileceklerini söyleyerek, eğer öyleyse yapılacak süperiletken nano bilgisayarlar boron tellere sahip olabilir diye ilave ediyor.

Jun Ni, bor nanotüplerini gerçekten yapabilmek için yarıiletken endüstrisinde yüksek saflığa başarıma sahip malzemelerin üretilmesinde kullanılan CVD(chemical vapour deposition) olarak bilinen kimyasal bir işlemi öneriyor. Bu işlem halihazırda karbon nanotüplerin elde edilmesinde de kullanılıyor. Bu teknik, nanotüp kalıbı olarak davranacak nikel nanoparçacıkları gibi uygun bir tepkime hızlandırıcı (catalyst) gerektiriyor. Ni, anahtar konunun bor nanotüplerini büyütmek için gereken etkin bir tepkime hızlandırıcının bulunması olduğunu vurguluyor.

Kaynak:Boron nanotubes could outperform carbon.04.01.2008.NewScientist