— Fullerenerna är jätteintressanta ur forskningssynpunkt, men fortfarande finns väldigt få praktiska användningsområden. Främst beror det på att de har många bra egenskaper, men inga är tillräckligt unika jämfört med andra material, förklarar Eleanor Campbell, som forskar om fullerener och kolnanorör.
Kolnanorör har däremot extremt goda materialegenskaper i form av hög hållfasthet och styrka samtidigt som de är elastiska och tål värme. De tunna rören upptäcktes av en slump under tillverkningen av fullerener, och är uppbyggda av noga strukturerade kolatomer och liknar långa rullar av hönsnät.
Skräddarsydd tillverkning
Intresset för kolnanorör är stort och tillverkningen har gått framåt de senaste åren. För några år sedan var priset flera tusen kronor per gram. I dag går det att tillverka ett kilo kolnanorör för samma pris.
— Men fortfarande är det svårt att styra tillverkningen så att man bara får exakt de egenskaper man vill ha, säger Eleanor Campbell.
Metoden hon själv använder kallas kemisk ångdeponering, CVD. Kolatomer i gasform reagerar kemiskt och bygger upp kolnanorören på en liten katalysator av järn eller nickel. Storleken på metallpartikeln avgör diametern på de tunna rören som växer fram några mikrometer i minuten.
Att kunna kontrollera bildningen av kolnanorören är framför allt viktigt om forskarna vill utnyttja de speciella egenskaper som skiljer rören från vanliga kolföreningar. Utifrån hur de är uppbyggda kan rören till exempel leda ström lika bra som metaller eller bli halvledare som kisel. Det gör att de kan bli mycket flexibla byggstenar inom elektroniken.
— Just nu arbetar vi med att försöka "odla" kolnanorör med specifika egenskaper direkt på en kiselskiva i ett enda steg. Går det blir en masstillverkning av elektroniska komponenter möjlig och kolrören skulle också kunna byggas ihop med dagens mikroelektronik, säger Eleanor Campbell.
Hennes forskargrupp har nyligen tagit fram en liten strömbrytare byggd av kolnanorör. Komponenten utnyttjar både de mekaniska och elektriska egenskaper. Genom att lägga en spänning över kolnanoröret böjs det och slår på eller av kontakten.
Läs mer om Eleanor Campbells forskning och se en film om molekylströmbrytaren i nättidskriften Tentakel, samt i boken Där guld glimmar blått — forskare om den lilla nanorevolutionen.
