Aalto-yliopiston tutkijat ovat yhdysvaltalaisen Ricen yliopiston ja kiinalaisen Pekingin yliopiston kanssa onnistuneet luomaan hiilinanoputkilla 466 värisävyn kartan. Tuloksista voi olla hyötyä esimerkiksi värillisissä ja taipuisissa elektroniikkarakenteissa ja aurinkokennoissa.

”Mustana pitämämme hiili voikin näyttää läpinäkyvältä – tai miltä tahansa sateenkaaren väriltä”, sanoo Aalto-yliopiston professori Esko I. Kauppinen.

Normaalisti hiilinanoputket ovat rakenteeltaan yhden atomikerroksen paksuisia rullattuja grafeeniverkkoja. Ne ovat läpimitaltaan alle yhdestä kolmeen nanometriä ja väriltään yleensä mustia tai tummanharmaita.

”Jos valo absorboituu kokonaan hiiliverkkoon, putki näyttää mustalta. Jos taas noin puolet valosta absorboituu putkeen, se näyttää kirkkaalta’’, sanoo professori Kauppinen.

Väri taas johtuu siitä, että putken atomirakenteen vuoksi vain tietyt valon värit eli aallonpituudet absorboituvat putkien muodostamaan ohutkalvoon. Ne, jotka eivät absorboidu, heijastuvat nähtävinä väreinä.

466 värin kartta syntyy eri putkien yhdistelmistä. Ohuimmat ja värikkäimmät putket vaikuttavat näkyvään väriin enemmän kuin halkaisijaltaan suuremmat ja haaleamman väriset putket.

Värillinen ohutkalvo on taipuisaa ja venyvää, ja siitä voi olla hyötyä värillisissä elektroniikkarakenteissa ja aurinkokennoissa.

”Näytön väriä voisi säätää kosketusanturilla vaikkapa kännykässä, muissa kosketusnäytöissä tai ikkunalasin päällä”, sanoo Aalto-yliopiston professori Esko E. Kauppinen.

Kauppisen ryhmä on vuosia tutkinut hiilinanoputkia ja niistä tehtäviä, elektroniikan sovelluksissa käytettäviä ohutkalvoja. Tutkimusryhmä onnistui jo aiemmin hallitsemaan hiilinanoputkien valmistusta niin, että ohutkalvoista tuli vihreitä, ruskeita ja hopeanharmaita.

Kuva:  Grafeeniverkon rullaussuunta ja hiilinanoputken halkaisija vaikuttavat atomirakenteeseen ja valon absorboitumiseen. Tutkijat pystyivät mallinsa avulla laskemaan 466 värin kartan. Kuva: Nan Wei, Aalto

Lisää: (LINKKI).