Lyon (F) – Franse onderzoekers hebben lichtgevende eigenschappen van koolstofnanobuizen ontdekt.


Natuurkundigen van de universiteit van Claude Bernard in Lyon (Frankrijk) ontdekken dat boven de 1200 graden Celsius verhitte koolstofnanobuizen licht geven. De onderzoeksgroep stuurde stroompjes door koolstofnanobuizen – dunne cilinders van een paar zeshoekige koolstofatomen breed, maar wel duizenden tot miljoenen atomen lang. Als het spanningsverschil groot genoeg is, vliegen de negatief geladen elektronen, aan het eind van het buisje aangekomen, naar een positief geladen elektrode – een anode. Dit overspringeffect gebeurt op zo'n kleine schaal dat een nanobuis in de toekomst zeer bruikbaar kan zijn als onderdeel in bijvoorbeeld platte beeldbuizen, waar geen plek is voor een enorm elektronenkanon.
Stephen Purcell en zijn collega's ontdekten een aantal interessante nanobuiseigenschappen. Voor het eerst hebben de natuurkundigen de temperatuur aan het uiteinde van het buisje, waar elektronenuitzending plaatsvindt, weten te meten. Daarnaast maten de Franse onderzoekers voor het eerst de elektrische weerstand van het nanobuisje (onder invloed van het overspringeffect) en lieten vervolgens zien dat de minuscule buisjes aan de weerstandswet van Ohm gehoorzamen. Daarom verhit de stroom het buisje via het Joulle-effect: een stroom die door een weerstand loopt, wekt daarin warmte op. Bij verhitting boven de 1200 graden Celsius zendt het buisje licht uit.
Een lichtgevend koolstofnanobuisje lijkt op een gloeidraad in een gloeilamp, alleen een miljoen maal kleiner. Gezien hun grootte van maar enkele nanometers en hun verhittingeigenschap, zullen het in de toekomst ideale minibronnen voor warmte, licht en elektronen zijn. Nanobuizen zijn 'hot': het tijdsschrift Science heeft nanotechnologie uitgeroepen tot wetenschappelijke doorbraak van 2001.

Impressie van een stukje chip met transistoren van koolstofnanobuizen.