ಜಪಾನಿನ AISTನಲ್ಲಿರುವ ಕೆಂಜಿ ಹಟಾ, ಸುಮಿಯೊ ಲಿಜಿಮಾ ಮತ್ತು ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ಅತ್ಯುತ್ತಮ-ಬೆಳವಣಿಗೆಯ CVD (ನೀರಿನ-ನೆರವಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ) ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, CVD ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗೆ ನೀರನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಚಟುವಟಿಕೆ ಮತ್ತು ಬಾಳಿಕೆಯು ಅಧಿಕವಾಗುವುದು. ತಲಕ್ಕೆ ಎಂದಿನಂತೆ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ದಟ್ಟ ಮಿಲಿಮೀಟರ್‌-ಉದ್ದದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ "ದಟ್ಟಣೆ"ಗಳು ಅಥವಾ ಅಡವಿಗಳು ತಯಾರಾದವು. ಈ ದಟ್ಟಣೆಯ ಬೆಳವಣಿಗೆ ದರವನ್ನು ಹೀಗೆ ವಿವರಿಸಬಹುದು:
ಈ ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ, β ಎಂಬುದು ಆರಂಭಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆ ದರವಾಗಿದ್ದು, formula_2 ಎಂಬುದು ವಿಶಿಷ್ಟ ವೇಗವರ್ಧಕ ಜೀವಾವಧಿಯಾಗಿದೆ.
ಅವುಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈಯು 1000 m/g (ಮುಚ್ಚಿದ) ಅಥವಾ 2000 m/g (ಮುಚ್ಚದ) ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದ್ದು, ಅವು ಹಿಪ್ಕೊ ಮಾದರಿಗಳ 520 m/gನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಮೀರಿಸಿವೆ. ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ದಕ್ಷತೆಯು ಲೇಸರ್‌ ಕ್ಷಯಿಸುವಿಕೆ ವಿಧಾನಕ್ಕಿಂತ ಸುಮಾರು 100 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. 2004ರಲ್ಲಿ, ಈ ವಿಧಾನದಿಂದ 2.5 mm ಎತ್ತರದ SWNT ದಟ್ಟಣೆಯನ್ನು ಮಾಡಲು ಬೇಕಾದ ಸಮಯ 10 ನಿಮಿಷವಾಗಿತ್ತು. ಆ SWNT ದಟ್ಟಣೆಗಳು ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಿಂದ ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲ್ಪಡಬಹುದಾಗಿದ್ದು, ಯಾವುದೇ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶುದ್ಧೀಕರಣವಿಲ್ಲದೆ ಶುದ್ಧ SWNT ವಸ್ತುವನ್ನು (ಶುದ್ಧತೆ >99.98%) ನೀಡುತ್ತವೆ. ಹೋಲಿಕೆಗೆ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಹೀಗೆ ಬೆಳೆಸಲಾದ HiPco CNTಗಳು ಸುಮಾರು 30%ನಷ್ಟು ಲೋಹದ ಕಶ್ಮಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದಚೆದುರಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಹಾಗೂ ಅದು ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳನ್ನು ಹಾನಿಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಅತ್ಯುತ್ತಮ-ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಅನುವುಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಅತ್ಯುತ್ತಮ-ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿ, ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಸಂಘಟಿಸಿದ ಏಕ ಗೋಡೆಯುಳ್ಳ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ ರಚನೆಗಳು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ರಚಿಸಲ್ಪಟ್ಟವು.
ಇದರ ಸಾಂದ್ರತೆಯು 0.037 g/cmರಷ್ಟಿದೆ. ಶುದ್ಧತೆಯ ಪ್ರಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದು, ವೇಗವರ್ಧಕ ಲೋಹದ ಅಂಶವು ಕಡಿಮೆ ಇರುವುದರಿಂದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ನ ಸಾಂದ್ರತೆ ಕಡಿಮೆಯಿದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ CVDಯ ಮೂಲಕದ ಪ್ರಮಾಣಿತ CNTಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಾಗಿರುವ ಕಬ್ಬಿಣದಂಥ (ಸಾಂದ್ರತೆ >7.87 g/cm) ಅಶುದ್ಧತೆಗಳು ಸುಮಾರು 17%ನಷ್ಟು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.
ಹಾಗಾಗಿ, ಪ್ರಸಕ್ತ CNTಯಲ್ಲಿ 1.4~2.0 g/cmನಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದೊಂದಿಗೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿತ್ತು.
ಮೂಲತಃ ಈ ವಿಧಾನವು CVDಯ ರೂಪಾಂತರವಾಗಿದೆ. ಇದರಿಂದಾಗಿ SWNT, DWNTಗಳು ಮತ್ತು MWNTಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬೆಳೆಸಲು, ಮತ್ತು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಅವುಗಳ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಬದಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ವೇಗವರ್ಧಕದ ತೆಳುವಾಗಿರುವಿಕೆಗೆ ಅನುಸಾರವಾಗಿ ಅವುಗಳ ಅನುಪಾತಗಳು ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಹಲವು MWNTಗಳು ಒಳಗೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ, ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ನ ವ್ಯಾಸವು ವಿಶಾಲವಾಗಿರುವುತ್ತದೆ.
ದ್ರಾವಕವೊಂದರಲ್ಲಿ ಅದ್ದಿ ಒಣಗಿಸಿದಾಗ ಲಂಬವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ ದಟ್ಟಣೆಗಳು "ಸಂಕುಚಿಸುವ ಪರಿಣಾಮ"ವೊಂದರಿಂದ ಹುಟ್ಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ದ್ರಾವಕದ ಮೇಲ್ಮೈ ಸೆಳೆತದಿಂದ ಹಾಗೂ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ಗಳ ನಡುವಿನ ವಾನ್‌ ಡೆರ್‌ ವಾಲ್ಸ್‌ ಒತ್ತಡಗಳಿಂದ ಸಂಕುಚಿಸುವ ಪರಿಣಾಮವು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ಗಳನ್ನು ದಟ್ಟ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಜೋಡಿಸುತ್ತದೆ ಹಾಗೂ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ದುರ್ಬಲವಾದ ಸಂಕೋಚನವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹಾಳೆಗಳು ಮತ್ತು ದಂಡಗಳಂಥ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಆಕಾರಗಳಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ.
ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ವಿಕರ್ಸ್‌ ಕಠಿಣತೆಯು ಸುಮಾರು 70 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆಯು 0.55 g/cmನಷ್ಟಿರುತ್ತದೆ. ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ಗಳ ಉದ್ದವು 1 mmಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 99.9%ನಷ್ಟು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಇಂಗಾಲದ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ; ಅವುಗಳು ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ಗಳು ದಟ್ಟಣೆಯ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಜೋಡಣಾ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನೂ ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
ಸಂಭಾವ್ಯ ಮತ್ತು ಪ್ರಚಲಿತ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು
ಅತ್ಯುತ್ತಮ-ಬೆಳವಣಿಗೆಯ CVD
ವಿಷತ್ವ
ನ್ಯಾನೊಬಡ್‌