Una ricerca scientifica congiunta guidata da DuPont ha identificato una soluzione innovativa per fare avanzare le applicazioni elettroniche grazie all’impiego del Dna per la selezione di nanotubi in carbonio. La ricerca ha visto impegnati scienziati di DuPont, Massachusetts Institute for Technology (Mit) e University of Illinois.
La ricerca è pubblicata nell’ultimo numero di Science ed è intitolata “Structure-Based Carbon Nanotube Sorting by Sequence-Dependent Dna Assembly”.
I nanotubi di carbonio possiedono eccellenti proprietà elettriche. Tuttavia, quando vengono lavorati, i nanotubi di carbonio di diversi tipi elettronici si raggruppano in modo casuale, condizione che ha un sensibile impatto negativo sulla conduttività.
La possibilità di selezionare e assemblare i nanotubi di carbonio consente di ottenere una conduttività uniforme, condizione fondamentale per numerose applicazioni.
Inizialmente, gli scienziati della divisione Central Research & Development di DuPont hanno scoperto che il Dna a singolo filamento interagisce significativamente con i nanotubi di carbonio formando un ibrido stabile composto “Dna-nanotubo di carbonio” che disperde efficacemente i nanotubi di carbonio in soluzione acquosa.
In seguito, un team multidisciplinare composto da scienziati di DuPont, del Mit e della University of Illinois ha scoperto un nuovo metodo di separazione dei nanotubi di carbonio mediante il Dna a singolo filamento e la cromatografia a scambio anionico.
Tramite lo screening di una libreria di oligonucleotidi, il team di scienziati ha rilevato che una particolare sequenza di Dna a singolo filamento si auto-assembla in una struttura elicoidale attorno ai singoli nanotubi di carbonio.
Poichè possiedono proprietà elettrostatiche diverse a seconda del diametro dei nanotubi e delle proprietà elettroniche, gli ibridi formati da Dna-nanotubo di carbonio possono essere separati e selezionati mediante cromatografia a scambio anionico.
Questa tecnica può essere utilizzata per separare i nanotubi di carbonio metallici dai nanotubi di carbonio semiconduttori, entrambi creati durante la produzione dei nanotubi.
Questa tecnica consente inoltre di selezionare i nanotubi di carbonio semiconduttori per diametro, elemento importante nelle applicazioni di nanoelettronica.