Tugas Akhir Metpen

Review: Struktur, Sintesis dan Aplikasi CNTs 

K Abidin^1
1 Jurusan Fisika FMIPA ITB, Bandung, Indonesia
kurniati.abidin@uin-alauddin.ac.id

Abstract. Carbon Nanotubes (CNTs) merupakan salah satu penemuan unik di bidang nanoteknologi. CNTs telah dikaji secara intensif selama kurang lebih dua dekade terakhir oleh sejumlah peneliti diseluruh dunia, disebabkan karena potensinya diberbagai bidang. CNT merupakan graphen yang tergulung dengan hibridisasi SP2. CNTs dapat diaplikasikan di bidang nanoteknologi, nanomedicine, transistor, aktuator, sensor, membran dan kapasitor. Terdapat beberapa tehnik yang dapat digunakan untuk mensintesis CNT, antara lain metode arc-discharge, chemical vaporize deposition (CVD),laser ablation dan metode sol-gel. CNT dapat berbentuk single-walled, double-walled dan multi-walled. CNTs memiliki sifat mekanik, elektrik, dan optik yang unik, yang kesemuanya telah dikembangkan secara meluas. Review ini berfokus pada struktur, sintesis dan aplikasi CNTs. 

1. Pendahuluan

Dalam tabel periodik, karbon merupakan unsur yang memiliki banyak kegunaan, dengan berbagai tipe, dan dapat berikatan dengan unsur yang berbeda. Keragaman ikatan ini menyebabkan perubahan sifat geometri, yang memungkinkan munculnya berbagai struktur isomer, geometri isomer dan enantiomer yang berbeda pula. Struktur yang kompleks, besar dan beraneka serta berbagai molekul organik lainnya dapat ditemukan dalam struktur ikatan karbon.

Sifat karbon dapat ditentukan dari susunan elektron yang mengelilingi inti atom. Atom karbon memiliki 6 elektron, yang tersusun ke dalam orbital 1s, 2s dan 2p. Karena orbital 2p dapat menampung 6 elektron, maka karbon dapat membentuk 4 ikatan. Elektron valensi dapat berpartisipasi dalam pembentukan ikatan kimia yang menempati orbital 2s dan 2p.

Berdasarkan teori ikatan valensi karbon seharusnya membentuk ikatan kovalen, akan tetapi yang terjadi adalah hibridisasi orbital dari orbital elektron 2s sampai satu atau lebih orbital elektron 2p. Terdapat 3 jenis hibridisasi elektron, tergantung dari seberapa banyak orbital p yang berkontribusi. Hibridisasi tipe pertama, hibridisasi sp terbentuk dari orbital 2s dan satu orbital 2p melakukan hibridisasi menghasilkan dua orbital sp, memiliki struktur linear dan membentuk garis lurus 180 ^o antara dua orbital. Tipe kedua, orbital 2s berhibridisasi dengan dua orbital 2p, menghasilkan tiga sp² yang memiliki struktur trigonal planar dengan sudut sebesar 120^o satu sama lain. Tipe hibridisasi ketiga, satu orbital 2s bercampur dengan tiga orbital 2p, menghasilkan empat orbital sp³ yang membentuk sudut 109,5^o satu sama lain. Hibridisasi sp³ menghasilkan ikatan dengan struktur tetrahedral.

Gambar 1. Orbital sp3 membentuk tetrahedral (a) dan metana adalah contoh senyawa dengan hibridisasi sp3 (b)
Gambar 2. Orbital sp2 tampak samping (kiri) dan tampak atas (kanan)	Gambar 2. Orbital sp2 tampak samping (kiri) dan tampak atas (kanan)

Struktur molekul karbon yang terbentuk dapat terikat melalui ikatan sigma (s) dan/atau melalui ikatan pi (p) tergantung dari hibridisasi orbital karbon. Atom karbon berhibridisasi sp¹ dapat membuat dua ikatan s dan dua ikatan p, karbon berhibridisasi sp² membentuk tiga ikatan s dan satu ikatan p, dan hibridisasi sp³ membentuk empat ikatan s. Jumlah dan sifat ikatan menentukan sifat dan geometri allotrop karbon.
1.1 Allotrop Karbon
Karbon dalam fase padat dapat membentuk tiga allotrop yang berbentuk grafit, intan dan buckminsterfullerene. Intan memiliki struktur kristalin dimana setiap atom karbon berhibridisasi dengan empat ikatan berstruktur tetrahedral. Susunan kristalin ini menghasilkan intan yang keras (material terkeras yang diketahui) dan memiliki sifat konduktivitas panas yang baik (lima kali lebih baik dari tembaga)¹. Grafit terbuat dari atom karbon berhibridisasi sp² membentuk lembaran lapisan planar dengan struktur hexagonal. Geometri ini menghasilkan sifat rgafit yang lunak, licin, tak tembus cahaya dan konduktif. Berbeda dengan intan, lembaran grafit berikatan hanya dengan tiga atom lainnya, elektron dapat bergerak bebas dari orbital yang tidak hibridisasi ke orbital yang lain. Grafit ini membentuk ikatan p dengan elektron yang terdelokalisasi, sehingga menghasilkan sifat listrik yang konduktif.

Gambar 4. Tiga allotrop Karbon

Buckminsterfulleren atau fulleren merupakan allotrop karbon yang berbentuk bulat atau silinder dengan hibridisasi sp². Bentuk tabung dari fulleren disebut nanotubes, yang akan dibahas lebih lanjut

1.2 Sejarah Penemuan Carbon Nanotubes
Fullerenes ditemukan pada tahun 1985 oleh Rick Smalley dan coworkers.² C₆₀ berbentuk bola sepak yang berikatan pentagon dan hexagon satu sama lain. Atom karbon C₆₀ berhibridisasi sp², tetapi berbeda dengan grafit yang berbentuk bidang/datar. Geometri C₆₀ berhibridisasi sp² menghasilkan sifat baru, dimana grafit bersifat semimetal sedangkan C₆₀ bersifat semikonduktor.
Penemuan C₆₀ membuat terobosan baru dalam dunia sains. Penelitian Kroto tentang debu antar bintang, polyynes rantai panjang yang dibentuk oleh bintang raksasa merah, menarik perhatian Smalley dan Curl dengan mengembangkan tehnik dalam menganalisis kumpulan atom yang dihasilkan menggunakan laser vaporazation dengan time-of-flight mass spectrometry. Mereka menggunakan target grafit untuk menghasilkan dan menganalisis rantai panjang polyynes (Gambar 5a). Pada September 1985, dilakukan eksperimen kolaborasi dengan plasma karbon, untuk memastikan pembentukan polyynes. Mereka mengamati dua puncak misterius pada massa 720 dan 840 yang dimiliki berturut turut oleh atom karbon 60 dan 70. (Gambar 5b). Eksperimen selanjutnya diperoleh bahwa senyawa tersebut memiliki struktur yang berbentuk bola, yang tersusun dari 12 pentagon dan 20 hexagon berbentuk truncated icosahendron^2,3

Gambar 5 (a) Skema pipa semprot berdenyut supersonik yang digunakan untuk menghasilkan cluster cahaya (b) Waktu terhadap massa cluster karbon melalui Laser Vaporation (Dari H.W. Kroto, J.R. Heath, S.. Obrien, R.F. url, dan R.E Smalley. C-60-Buckminsterfullerence, Nature, 318, 162-163, 1985.)

Gambar 6 Model penemuan fullerenes pertama, C₆₀ dan C ₇₀

Pada workshop komposit karbon tahun 1990, Rick Smalley mengungkapkan keberadaan fullerene berbentuk tabung.⁴ Dia membayangkan bahwa sebuah tabung dapat dibentuk dari molekul C₆₀ yang diperpanjang. Agustus 1991, Dresselhaus juga melaporkan hasil eksperimennya melalui oral presentasi di Philadelphia bahwa pada atas dan bawah carbon nanotubes terdapat penutup berbentuk fullerene setengah bola.⁵ Eksperimen ini dibuktikan keberadaannya pada tahun 1991 oleh Iijima yang menggambarkan miltiwalled carbon nanotubes (MWCNT) menggunakan mikroskop elektron transmisi.⁶ Dua tahun setelah observasi awal tentang MWCNT, Iijima dan cowokers⁷ serta Bethune dan Cowokers⁸ secara simultan dan terpisah mengamati single walled carbon nanotubes (SWCNT).
Meskipun Iijima yakin bahwa ini adalah temuan mereka, akan tetapi carbon nanotubes kemungkinan telah ditemukan tiga puluh tahun sebelumnya oleh Bacon di Union Carbide, Parma, OH. Bacon memulai penelitian mengenai karbon pada tahun 1956 yang menginvestigasi sifat karbon fiber. Dia mengkaji titik cair grafit dibawah temperatur dan tekanan tinggi dan kemungkinan menemukan CNT dalam sampel. Dalam papernya yang dipublikasikan pada tahun 1960, mempresentasikan keberadaan material carbon nanowhiskers (karbon nanoselulosa) berstruktur scroll (menggulung) yang diamati melalui SEM.⁹ Nanotubes juga dihasilkan dan digambarkan secara langsung oleh Endo pada tahun 1970 melalui high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) ketika dia menyelidiki karbon fiber melalui metode pirolisisbenzena dan ferrocene pada suhu 1000^oC. ¹⁰ Dia mengamati karbon fiber yang berongga dan partikel katalis berada di akhir, dan kemudian menemukan partikel iron oxide dari sand paper. Iron oxide akhirnya diketahui sebagai katalis dalam menghasilkan CNT.
Meskipun CNT diamati sejak empat dekade yang lalu, akan tetapi tidak sampai menemukan C₆₀ dan secara teori memungkinkan terdapat struktur fullerene yang lain yang penting untuk kaji secara saintis. Karena hasil dari pendahulu ini, penelitian CNT di bidang nanotechnology berkembang sangat luas dan cepat. Hanya terdapat sembilan paper pada hasil penelusuran menggunakan kata “carbon nanotube” yang dikeluarkan pada tahun 1992 dan terdapat diatas 5000 paper yang telah dimuat pada tahun 2004. Banyak yang tertarik dengan bentuk material baru ini karena dipicu oleh sifat unik dan memiliki sejumlah aplikasi yang berpotensi.
1.3 Struktur
Iijima pertama kali mengakui bahwa nanotubes adalah lembarangraphene yang tergulung secara konsentris dengan sejumlahhelicity dan chirality yang lebih banyak dari lembaran graphene yang diusulkan oleh Bacon. Iijima pada awalnya hanya mengobservasi MWCNT yang memiliki dinding antara 2 sampai 20 lapisan, tapi publikasi selanjutnya pada tahun 1993 mengkonfirmasi keberadaan SWCNT dan menjelaskan strukturnya.⁷
SWCNT adalah lembaran graphene yang tergulung. Meskipun mekanisme pertumbuhannya tidak seperti CNT pada umumnya yang berbentuk sushi roll, cara lembaran graphene tergulung menentukan sifat dasar dari tabung.
Gambaran karakteristik dasar nanotube, terdapat dua vektor, C_h dan T yang didefenisikan berbentuk segiempat panjang dalam unit cell (Gambar 7) dengan C_h adalah vektor yang didefenisikan sebagai keliling permukaan tabung yang dihubungkan dengan dua karbon atom yang sama,C_h = na₁ + ma₂, dimana a₁ dan a₂ adalah dua vektor basis grafit dann dan m bilangan bulat. n dan m juga disebut sebagai index dan menentukan sudut chiral θ = tan ^-1 [√3(n/(2m + n))].
Sudut chiral yang digunakan dibagi menjadi tiga bagian yang menentukan sifat listrik CNT: armchair (n = m, q = 30^o),zig zag (m = 0, n > 0, q = 0^o_), danchiral (0 < |m| < n, 0 < q = 30^o) (Gambar 7). Armchair CNT bersifat logam (degenerasi semilogam dengan bandgap nol). Zig zag dan chiral CNT dapat menjadi semilogam dengan dibatasi bandgap, jika n – m/3 = i (i adalah bilangan integer dan m ≠ n) atau semikonduktor untuk kasus yang lainnya. Bandgap (Gambar 8a) semilogam dan semikonduktor CNT berbanding terbalik dengan diameter tabung, yang memberikan keunikan pada sifat listrik nanotubes (Gambar 8b).
Diamater nanotubes dapat dituliskan seperti persamaan berikut

d_t = √3 [a_c-c(m² + mn + n²) ^1/2 / p] = C_h/ p]

dimana C_h adalah panjang gulungan dan a_c-c adalah panjang ikatan C-C (1.42A). Kombinasi diameter dan chiralitas yang berbeda menghasilkan ribuan nanotube yang berbeda pula, yang memiliki sifat mekanik, listik, piezoeliktrik dan optik yang berbeda pula

Gambar 7 Lembaran grapin yang dilabel dengan bilangan bulat (n, m). Diameter, sudut chiral dan tipe dapat ditentukan oleh bilangan bulat yang diketahui (n, m)

Gambar 8 Contoh SWCNT yang diidentifikasi oleh bilangan bulat (n, m)

Gambar 9 (a) Electronic density of states (DOS) yang dihitung dengan model kekuatan ikatan untuk nanotube armchair (8, 8), (9, 9), (10, 10), dan (11, 11). Energi Fermi berada pada 0 eV. Konservasi vektor gelombang trasnsisi optikal yang muncul pantulan berduri antara v₁ c₁ dan v₂ c₂ (Dari A.M. Rao, E.Richter, S. Bandow, B.Chase, P.C. Eklund, K.A. Williams, S. Fang, K.R. Subbaswamy, M. Menon, A. Tess, R.E. Smalley, G. Dresselhaus, dan M.S. Dresselhaus. Diameter-selective raman scattering from vibrational modes in carbon nanotubes, science, 275, 187, 1997. Copyright AAAS.) (b) Pita Energi Gap pantulan berduri pada perhitungan DOSs untuk g = 2,75 Ev. Semikonduktor SWCNT adalah lingkaran terbuka, logam SWCNT adalah lingkaran padat dan lingkaran double adalah SWCNT armchair. (Dari H. Kataura, Y. Kumazawa, Y. Maniwa, I. Umezu, S. Suzuki, Y. Ohtsuka dan Y. Achiba. Optical properties of single-wall carbon nanotubes, Synthetic Metals, 103, 2555-2558, 1999. Dengan izin oleh Elsevier)
2. Sintesis CNT
Sejak penemuan carbon nanotubes, penelitian yang berkaitan dengan hal tersebut berkembang dengan pesat. Baik mengenai pengetahuan dasar, maupun mengenai berbagai potensi aplikasi. Meskipun dipercaya bahwa Iijima yang mengenalkan CNT pada tahun 1991,¹¹ akan tetapi nanotubes telah ditemukan lebih awal oleh Roger Bacon yang mengkaji mengenai carbon whiskers pada tahun 1960.¹² Nanotubes kemungkinan pertama kali diselidiki secara langsung oleh Endo pada tahun 1970 melalui High-Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM) ketika menyelidiki karbon fiber yang dihasilkan melalui pirolisis menggunakanbenzene dan ferrocene pada suhu 1000^oC, ^13,14 dan Tibbetts juga telah mengilustrasikan beberapa material mirip nanotubes pada tahun 1984.¹⁵ Akan tetapi, Iijima yang pertama kali mengenalkan bahwa nanotubes terbuat dari lembaran grafin yang tergulung secara konsentris, dilanjutkan oleh Bacon yang mengusulkan bahwa lembaran graphene yang tergulung seperti scroll (gulungan kertas). Pada awalnya Iijima dan Ichihashi hanya mengamati Multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) (Gambar 10) dengan lapisan antara 2 sampai 20, tapi publikasi selanjutnya pada tahun 1993¹⁶ mengkonfirmasi keberadaan Single-walled carbon nanotubes (SWCNT) (Gambar 11), yang menggambarkan berbagai chiralitas yang berbeda dari setiap individu SWCNT (Gambar 12) SWCNT secara terpisah diamati oleh Bethune dkk pada penerbit yang sama Nature.¹⁷
Pada mulanya dilakukan pengukuran mekanik, termal dan listrik pada MWCNT lebih lama dari SWCNT. Hal ini disebabkan karena pembuatan nanotube dapat dilakukan dengan mudah dalam skala besar dibandingkan dengan SWCNT, dan lebih jauh lagi mengenai pengembangan material. Faktanya, produksi massal MWCNT pertama kali dilaporkan oleh Ebbesen dan Ajayan kurang dari setahun setelah Iijima pada tahun 1991 mempublikasikan hal tersebut.¹⁸ Mereka mensintesis CNT dengan metode arc discharge seperti yang digunakan oleh Bacon dan Iijima dan menghasilkan ~75% MWCNT murni. Penemuan ini membuka jalan baru tentang studi material ajaib ini, dan ditemukan bahwa MWCNT mengungguli material biasa pada berbagai bidang, terutama pada sifat medan emisi.¹⁹ Saat ini, Motorola dan sebagian perusahaan lainnya memiliki propotipe layar televisi berbasis MWCNT. MWCNT dalam jumlah besar telah digunakan untuk memperkuat beberapa polimer dan material lain sehingga menjadi lebih efektif dan pada konsentrasi lebih rendah dari karbon fiber yang telah ditemukan sebelumnya. Sungguh terdapat ratusan publikasi mengenai topik tentang komposit nanotubes, serta beberapa artikel review. ^22-24 Biaya untuk menghasilkan material MWCNT dalam jumlah besar cukup murah, dan dapat dibeli pada beberapa perusahaan kimia. Dapat juga diperoleh MWCNT vertikal dalam jumlah besar untuk aplikasi field emission pada berbagai substrat. Sehingga, beberapa cara untuk menghasilkan MWCNT dalam skala besar dan pemanfaatan di berbagai bidang. Penting menjadi perhatian bahwa MWCNT memiliki kerapatan cacat dan kristalin yang tinggi, yang perlu ditingkatkan sesuai dengan sifat MWCNT yang dikehendaki.

Gambar 10 Karbon nanotube berdinding ganda (MWCNT)

Gambar 11 Karbon nanotube berdinding tunggal (SWCNT) dan dua gambar TEM SWCNT. Gambar atas berskala 100 nm, gambar bawah berskala 5 nm. (Dicetak ulang dengan izin dari Hata, K. dkk, Water-assisted highly efficient synthesis of impurity-free single-walled carbon nanotube, Science 306, 1362-1364, 2004.)

Gambar 12 Lembaran Graphene dengan vektor chiral n dan m. Semua SWCNT dapat didefenisikan oleh dua vektor chiral. Sifat listrik dapat ditentukan dengan chiralitas. Sebagai contoh, ketika m = n, SWCNT adalah tabung armchair, dan ketika n = 0, SWCNT adalah tabung zig zag (namanya disesuaikan dengan bentuk akhir). Bentuk lainnya disebut sebagai bentuk chiral. Jika m – n = 3q, dengan q adalah bilangan bulat, maka nanotube adalah logam (termasuk tabung armchair dimana m = n). Kasus lain, nanotube adalah semikonduktor dengan celah pita bervariasi.

Saat ini sebagian besar penelitian yang dilakukan mengenai SWCNT karena akhirnya diketahui bahwa SWCNT dapat menghasilkan kualitas kristalin yang lebih tinggi dari MWCNT. Hasil material dianalisis dengan teori kekuatan mekanik, termal dan konduktivitas listrik. Belakangan ini, SWCNT vertikal dalam jumlah besar telah dihasilkan, yang dapat menyebabkan sifat field emission menjadi lebih baik dari MWCNT.^{23, 24} Namun, biaya yang besar dalam peningkatan sifat mekanik dan sifat termalnya merupakan kendala utama dalam penggunaan skala luas. Walaupun dengan sejumlah penelitian sepuluh tahun terakhir, pemurnian SWCNT secara signifikan lebih mahal dari MWCNT (~$500/g SWCNT dibandingkan dengan $10/g MWCNT). Metode penumbuhan terus dikaji, untuk menghasilkan CNT yanga baik, dengan biaya yang rendah. Smalley di Universitas Rice saat ini membangun Reaktor karbon monoksida bertekanan tinggi yang besar, yang dapat menghasilkan beberapa gram/jam bubuk hitam yang halus ( fluffy black powder) yang mengandung 90% SWCNT murni. Selanjutnya ditemukan SWCNT dalam bentuk benang yang dipintal hasil dari desain reaktor vertikal.²⁵ Hata dkk,²³ menurunkan biaya produksi dengan menghasilkan 99,97% SWCNT menggunakan metode reaktor chemical vapor deposition (CVD) sederhana. Kolaborasi antara biaya yang efisien dengan hasil berkualitas tinggi dapat diperoleh dengan menggunakan reaktor tertentu secara terus menerus sehingga menghasilkan keluaran yang menjanjikan yaitu SWCNT sebagai bahan industri.
Telah ditemukan berbagai cara dalam mensintesis CNT dengan berfokus pada hasil yang ingin ditingkatkan seperti untuk meningkatkan kekuatan laser ²⁶ dapat ditumbuhkan di antara dua elektroda grafit yang dipancarkan,¹¹ gas hidrokarbon pada permukaan yang panas, ²⁷ atau bahkan ditengah api.²⁸ Faktor dasar yang mempengaruhi penumbuhan CNT adalah, aktivitas katalis, sumber karbon dan pemberian energi yang sesuai.
2.1 Sintesis Pancaran Elektroda (Arc discharge)
Pancaran Elektroda merupakan metode pertama yang diperkenalkan untuk menghasilkan CNT baik SWCNT maupun MWCNT. Metode ini sama dengan metode yang dilakukan Krafschmer-Huffman dalam menghasilkan fullerenes dan ketika membuat serat karbon dikembangkan oleh Roger Bacon sejak 30 tahun yang lalu (Gambar 13)¹² Sintesis Pancaran Elektroda menggunakan tegangan rendah (~12 sampai 25 V), arus tinggi (50 sampai 120 amps) dan power supply (yang digunakan untuk welder). Pancaran yang dihasilkan masuk melalui dua elektroda grafit yang berjarak 1 mm, elektroda grafit berdiameter 5 sampai 20 mm. Gas inert seperti He atau Ar digunakan sebagai atmosfer dalam reaksi, pada tekanan 100 sampai 1000 torr. Iijima pertama kali menemukan MWCNT melalui metode ini. ¹¹ Dia menemukan penumbuhan nanotubes di atas katoda, bersama dengan kotoran dan fullerene. Iijima dan Ichihashi serta Bethune dkk yang pertama melaporkan keberadaan SWCNT.^{16, 17} Kedua Iijima dan Bethune menemukan bahwa SWCNT hanya dapat ditumbuhkan dengan penambahan logam katalis pada anoda, Iijima menggunakan anoda Fe:C dengan lingkunga/sumber karbon methane:argon, sedangkan Bethune menggunakan anoda Co:C dilingkungan He. Hal ini merupakan salah satu dari beberapa variasi yang dapat digunakan dalam proses pancaran elektroda. Saat ini, kebanyakan penumbuhan CNT menggunakan campuran gas Ar:He. Dengan rasio gas Ar:He yang tepat, dapat mengontrol diameter CNT yang terbentuk, yaitu jika Ar lebih banyak maka akan dihasilkan diameter yang lebih kecil. ²⁹ Jarak antara anoda dan katoda dapat diubah berdasarkan plasma yang digunakan. Tekanan gas yang digunakan juga mempengaruhi persentase yield SWCNT yang dihasilkan.³⁰ Beberapa komposisi logam katalis menghasilkan SWCNT, tetapi secara umum menggunakan standar campuran Y:Ni yang mencapai hasil 90% SWCNT, dengan diameter 1,2 sampai 1,4 nm. ³¹ Secara umum sintesis CNT dengan metode ini memerlukan pemurnian yang maksimal. Disisi lain, dalam menghasilkan baik SWCNT maupun MWCNT memerlukan biaya yang relatif murah, dan telah digunakan beberapa tahun yang lalu.
2.2 Sintesis Pencahayaan Laser (Laser Ablation)
Metode ini pertama kali dilaporkan oleh kelompok Smalley dalam memproduksi pertama SWCNT dalam skala besar dicapai pada tahun 1996 di Universitas Rice (Gambar 14).²⁶ Tehnik pencahayaan laser menggunakan 1,2% cobalt/nikel dengan target komposit grafit yang ditempatkan di dalam pemanas tabung quarts bertemperatur 1200^oC dengan atmosfer inert Ar atau He bertekanan ~500 torr. Partikel katalis logam berukuran nanometer dibentuk dengan cara diuapkan ke permukaan grafit, yang ditumbuhkan diatas plasma pulm, tetapi beberapa produk lain terbentuk pada waktu yang bersamaan. Nanotubes dan produk lain berkumpul melalui di target yang dingin melalui kondensasi. Hasil yang diperoleh bervariasi dari 20 sampai 80% SWCNT. Sintesis ini menghasilkan produk antara lain grafit dan karbon amorf, “bucky onions” (bolafulleriod konsentris) yang dikelilingi partikel katalis logam dan fullerenes kecil (C₆₀, C₇₀ dll). Secara prinsip metode arc-discharge dan laser ablation terbilang sama, keduanya menggunakan target grafit tempat meresapnya logam (atau anoda) menghasilkan SWCNT, dan keduanya menghasilkan MWCNT dan fullerenes ketika menggunakan grafit murni. Distribusi diameter SWCNT yang dihasilkan dengan metode ini kurang lebih 1.0 dan 1.6 nm.

Gambar 13 Skema pancaran elektroda

Gambar 14 Skema furnace Pencahayaan Laser

2.3 Sintesis Termal
Sintesis termal dianggap merupakan metode bertemperatur sedang, karena temperatur yang digunakan untuk bereaksi tidak pernah mencapai 1200 ^oC. Pada dasarnya yang membedakan dari sintesis plasma hanyalah bergantung pada energi panas yang digunakan dan hampir semua kasus, khusus pada katalis aktif seperti Fe, Ni dan Co melakukan dekomposisi bersama sumber karbon membentuk CNT. Kadang kadang Mo dan Ru yang ditambahkan kedalam sumber karbon bertindak sebagai pembentuk CNT. CVD, HiPco dan sintesis flame dianggap sebagai metode termal untuk mensintesis CNT.
2.3.1 Chemical vapor deposition
Pada tahun 1993 Endo dkk, melaporkan bahwa metode CVD kurang baik dilakukan untuk menghasilkan MWCNT.³² Pada tahun 1996 kelompok Smalley di Universitas Rice sukses mengadopsi metode CVD berbasis CO dalam menghasilkan SWCNT. Tehnik sintesis dengan proses CVD mempunyai cakupan yang meluas, mulai dari material SWCNT dalam bentuk gumpalan nanotubes maupun yang berbentuk tunggal lurus yang ditumbuhkan diatas substrat SiO₂ untuk aplikasi elektronik. CVD dapat juga menghasilkan MWCNT vertikal lurus yang diaplikasikan dalam field emitters dengan kinerja yang tinggi.¹⁹ Sebagai tambahan, CVD juga dapat menghasilkan berbagai bentuk meterial SWCNT dan MWCNT yang memiliki kualitas atom dan persentase hasil yang lebih tinggi dari metode sintesis yang ada. Sebagian besar SWCNT pada dasarnya diperoleh dari pengembangan metode CVD. Metode ini dilakukan dengan mengalirkan gas sumber karbon diatas logam nanopartikel bertemperatur (550^o sampai 1200^oC) dan bereaksi dengan nanopartikel untuk menghasilkan SWCNT (Gambar 15). Dengan proses CVD dapat menghasilkan SWCNT berdiameter dari 0.4 sampai 5 nm, dengan menyesuaikan kondisi, sumber karbon dan katalis maka dapat menghasilkan SWCNT melebihi 99% (persen berat dari material akhir) dan produksi akhir yang bebas karbon amorf. Sehingga menyebabkan metode ini dapat digunakan untuk penggunaan yang luas.

Gambar 15 Skema furnace CVD

2.1.1 High-pressure carbon monoxide synthesis
Satu metode yang akhir-akhir ini digunakan untuk menghasilkan SWCNT dalam jumlah gram sampai kilogram adalah metode HiPco (Gambar 16). ^{33, 34} Proses ini layak mendapatkan perhatian, karena beberapa tahun belakangan ini menjadi metode dengan sumber SWCNT berkualitas tinggi, dan berdistribusi diameter yang sempit. Logam katalis dibentuk in situ ketika Fe(CO)₅ atau Ni(CO)₄ diinjeksi ke dalam reaktor selama gas carbon monoxide (CO) pada suhu 900^o sampai 1100^oC bertekanan 30 sampai 50 atm. Reaksi untuk membuat SWCNT adalah ketidakseimbangan CO dengan ukuran nanometer partikel katalis logam. Hasil material SWCNT diklaim mencapai 97% atom murni. SWCNT melalui proses ini memiliki diameter antara 0.7 nm sampai 1.1 nm. Dengan membuat komposisi antara reaktor dan katalis yang tepat akan memungkinkan menghasilkan rentang diameter nanotube yang diinginkan.³⁵

Gambar 16 Skema furnace HiPco. Gas CO + prekursor katalis dingin yang diinjeksi kedalam furnace panas, ketika kelebihan gas CO maka akan berhamburan keluar dari semua sisi. Secara empiris menyebabkan terbentuknya yield lebih tinggi dan nanotube individu yang lebih panjang.

2.1.1 Flame synthesis
Meskipun bukan metode yang sering dilakukan untuk menghasilkan SWCNT berkualitas, akan tetapi sintesis flame berpotensi menjadi penghasil nanotubes dengan cara yang mudah dan murah. Flames telah menunjukkan hasil sejak awal tahun 1990.³⁶ SWCNT pertama kali diperlihatkan oleh Vander Wal dkk, menggunakan hidrokarbon flame terdiri dari ~10% ethylene atau acetylene diselingi partikel Fe atau Co (cobaltacene, ferrocene, cobalt acetylacetonate), dilarutkan dalam H₂ dan dibakar/dinyalakan menggunakan He atau Ar. Karena itu, beberapa kelompok telah ikut menghasilkan SWCNT dengan metode ini,^37-42 serta telah terdapat review singkat yang ditulis Height dkk, khusus membahas mengenai berbagai metode untuk menghasilkan SWCNT dan MWCNT. ²⁸ Dengan metode ini menghasilkan produk yang sedikit, akan tetapi yang menarik adalah berpotensi sangat murah karena menghasilkan nanotubes dengan teknologi yang tidak lebih dari menggunakan api.
2.2 Sintesis PECVD
Sistem Plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) telah digunakan untuk menghasilkan SWCNT dan MWCNT. PECVD merupakan metode sintesis yang secara umum berbeda. Sistem PECVD langsung dapat digunakan untuk menghasilkan MWCNT field emitter tower⁴³ dan beberapa SWCNT (Gambar 17). A remote PECVD juga dapat digunakan untuk menghasilkan MWCNT dan SWCNT⁴⁴ (Gambar 18). Untuk mensintesis SWCNT secara langsung dengan metode PECVD, dilakukan dengan memanaskan substrat dari 550 sampai 850^oC, menggunakan gas campuran CH₄/H₂ pada tekanan 500 mT, dan 900 W daya plasma sebagai medan magnet luar. Li dkk, pada sistem remote PECVD menggunakan CH₄/Ar bertekanan 500 mT, hanya dengan 50 sampai 75 W daya plasma.⁴⁵ Penumbuhan SWCNT melalui hot-wire CVD (HWCVD), hidrokarbon dilarutkan bersama molekul yang mengandung Fe melewati filamen panas dekat furnace untuk memfasilitasi induksi plasma memutus hidrokarbon dan nukleasi penumbuhan nanotubes. Penumbuhan diawali dengan fase uap, substrat ditempatkan diarea yang lebih dingin (~450^oC) sehinggananotubes dapat terdeposisi dari fase uap ke atas substrat. ⁴⁶ Hal ini berguna karena dengan substrat bertemperatur rendah, banyak substrat yang dapat digunakan. Dengan demikian, PECVD dan HWCVD merupakan hal penting yang menjembatani antara penumbuhan berbasis plasma dengan sintesis CVD. Hal ini berbeda dengan arc discharge, laser ablation dan solar furnace, karbon untuk mensintesis PECVD datang dari sumber gas seperti CH₄ dan CO sehingga tidak dibutuhkan sumber padatan grafit. Argon dan plasma digunakan untuk memutus sumber gas menjadi C₂, CH dan karbon reaktif lainnya (C_xH_y) untuk memfasilitasi penumbuhan pada tempetarur dan tekanan rendah.

Gambar 17 Skema PECVD radiofrekuensi secara langsung

Gambar 18 Skema PECVD radiofrekuensi secara remote

Beberapa metode dan teori yang membahas mengenai material SWCNT yang dihasilkan dengan sintesis CVD. Sungguh terdapat ribuan publikasi selama kurang lebih 10 tahun belakangan ini, yang dijelaskan pada kondisi, katalis, dan substrat yang berbeda menghasilkan produk dan diameter yang berbeda pula. Terdapat sejumlah besar variabel yang menyebabkan perbedaan pada hasil SWCNT murni dan deposisi acak karbon amorf. Penumbuhan CVD dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu: mekanisme penumbuhan, sumber karbon dan katalis, yang diharapkan menghasilkan CNT yang mirip. Yang penting untuk diketahui adalah ketiga parameter tersebut saling bergantung satu sama lain.
3. Aplikasi CNT
Sekarang, berbagai prototipe divais elektronik dikembangkan menggunakan SWCNT dan MWCNT. Berikut secara singkat aplikasi yang akan menjadi realita dimasa akan datang.
3.1 Sumber Emisi Medan Elektron
Jika sebuah tegangan diberikan di antara permukaan CNT dan anoda, maka elektron dengan mudah dipancarkan dari ujungnya (elektron mengalir dari ujung ke dalam vakum) yang disebabkan karena adanya lenkungan (kehadiran pentagon)^47,48 atau ikatan yang terjuntai (ujung yg teroksidasi) ^{49, 50}. Berdasarkan prinsip ini, CNT dapat digunakan dengan efisien sebagai sumber emisi medan untuk pembuatan divais elektronik ganda ^{51, 49} (Gambar 19) seperti layar panel yang datar, sumber cahaya yang tajam atau lampu yang terang^52-54, dan sumber sinar-X ^55-56.
Secara umum, permukaan emisi nanotube dibuat oleh berbagai tipe komposit antara polimer dengan nanotube pada kondisi vakum yang stabil. Jelaslah kelebihan CNT dalam penggunaan divais emisi elektron adalah medan emisi yang stabil di waktu yang lama, divais yang berlaku seumur hidup, potensial ambang emisi rendah, arus densiti yang tinggi dan ketiadaan daerah vakum yang sangat tinggi. Secara khusus, densitas arus yang tinggi mencapai 4 A/cm². ⁵³
Saat ini, lebih dari 550 artikel yang telah dipublikasikan fokus pada penggunaan CNT pada medan emisi. Hal ini menggambarkan pentingnya nanotube dalam aplikasi ini. Sebagai contoh kelebihan CNT, antara lain dalam penggunaan layar CNT dibanding layar kristal cair memiliki pemakaian daya yang rendah, pencahayaan yang terang, sudut pandang yang luas, laju respon yang cepat dan rentang temperatur yang luas. ^53-54 Selanjutnya Samsung (Korea) telah menghasilkan prototipe layar warna (9-inch) nanotube dengan biaya yang murah yang dapat membuat gambar bergerak dan pada awal tahun 2004 akan lauching layar TV menggunakan CNT di pasaran (Gambar 3.2a).^{58, 59}
Dan juga mendemonstrasikan eksperimen berbasis lampu nanotube yang produksinya relatif lebih murah dengan waktu pemakaian mencapai 8000 jam dan sangat unggul dalam bola lampu hijau.^53,54 Sinar-X dapat juga dicapai jika target logam diganti layar fosfor dan tegangan yang besar.^55,56 Sinar-X digunakan untuk menggambarkan tulang manusia.⁵⁶ Penting dicatat bahwa divais CNT tidak berbahaya karena merupakan unsur yang tidak beracun. Oleh karena itu, kemungkinan aplikasi medan emisi dapat terganti oleh CNT, jika terus dilakukan eksperiman dan pengkajian teori.

Gambar 19 (a) SWCNT ~2.0 nm (yang menjalar secara diagonal dari bawah kiri ke atas kanan) menyilang dengan SWCNT individu sekitar ~0.9 nm. Dengan catatan bahwa tabung yang menyilang membuktikan perbedaan yang serupa, sehingga mengindikasikan bahwa mereka mungkin bersentuhan; (b) setelah 60 sekon, penyinaran elektron mendorong terbentuknya koneksi molekuler pada junction X (skema yang ditunjukkan secara visualisasi); (c) Selanjutnya penyinaran elektron yang menyebabkan kerusakan tipis pada ujung, menghasilkan Y junction. Model molekuler setiap gambar juga disediakan dan cincin heptagonal diindikasikan oleh panah.

Akhir-akhir ini, Charlier dkk⁶⁶ melaporkan bahwa Boron yang didoping MWCNT dapat meningkatkan medan emisi dibanding dengan MWCNT murni (Gambar 20b.c). Fenomena ini disebabkan oleh hadirnya atom Boron pada ujungnanotubes, yang menyebabkan meningkatnya DOS ( density of states) di tingkatan fermi. Sebagai tambahan, perhitungan kuatnya ikatan dan ab initio menunjukkan fungsi kerja Boron yang didoping CNTs adalah lebih rendah (1,7 eV) dari MWCNT (Gambar 19b). Sehingga tabung yang didoping dengan Boron dapat berpotensi besar sebagai bangunan yang kompleks untuk sumber medan emisi yang kuat dan stabil, sehingga membuka jalan baru mikroelektronik dalam ruang vakum. Selain itu, nanotubes yang didoping N dapat juga meningkatkan emisi elektron, yang menjanjikan dalam pembuatan divais medan emisi elektron sangat rendah. ^{53, 54, 58}
3.2 Baterai Li-ion
Untuk fabrikasi baterai yang terang dan efisien, litium adalah salah satu unsur yang terbaik disebabkan karena sifatnya yang unik (Litium memiliki sifat elektronegatif yang rendah dan elektronnya lebih mudah dilepaskan dari Li⁺). Karena tingginya reaktivitas Li menyebabkan elektron negatif Li lebih mudah bereaksi sehingga logam yang efisien tidak kuat. Dengan menambah ion Li ke dalam unsur berstruktur seperti graphite seperti Li⁺ dapat berubah dari grafit anoda ke katoda (biasanya LiCoO ₂, LiNiO₂ dan LiMn₂O₄). Elektroda biasanya terpisah oleh polyolefin. Secara teori kapasitas penyimpanan Li pada grafit adalah 372 mAh/g (LiC₆), fenomena charge dan discharge baterai bergantung pada penambahan dan pelepasan Li⁺ seperti (gambar 21):

Gambar 20 Sketsa layar TV menggunakan CNT; (b) Tampak samping pada tepi boron CNT berbentuk zigzag (9,0) yang dihitung menggunakan ab initio. Fungsi kerja tabung ini adalah 1,7 eV lebih rendah dari nanotube yang sama yang terbuat dari atom karbon yang khas; (c) Pengukuran karakteristik J-E emisi pada piring paralel kongfigurasi dari lapisan nanotube yang didoping B dan sebanding dengan lapisan karbon alami MWCNT yang dihasilkan dari percikan elektron. Jelaslah bahwa emisi untuk tabung yang didoping berada pada tegangan rendah. Sisipan menunjukkan plot Fowler-Nordheim untuk setiap kurva. Perhitungan peningkatan medan faktor b ditemukan menjadi ~1000.⁶⁶

Baterai Li⁺ (menggunakan grafit karbon pada anoda) merupakan alat penyimpan energi terbaik yang digunakan untuk divais elektronik portable. Pada tahun 1990, Sony merupakan perusahaan pertama yang mengkomersialkan baterai tersebut, dan teknologi pada saat ini telah digunakan pada komputer portable, handpone dan kamera digital, dll. Baterai ini membuktikan performance yang unggul jika dibandingkan dengan baterai yang lain seperti NiCd dan NiMH.⁵⁹ Endo dkk, merupakan salah satu pioneer yang menggunakan sebagai ganti grafit dan mengungkapkan bahwa kedepannya pengoperasian baterai dapat ditingkatkan.⁵⁹ Setelah itu, kelompok ini membuktikan bahwa B yang didoping VGCFs dan nanofibers jauh lebih unggul dari beberapa sumber karbon lain yang dibentuk pada anoda grafit. Hal ini mungkin disebabkan oleh fakta bahwa ion Li memiliki afinitas yang lebih tinggi dari Boron yang didoping, karena itu penyimpanan energi baterai lebih tinggi yang menyebabkan meningkatnya karakteristik putaran/peredaran ( cycle).^{60, 61} CNT yang didoping N dan nanofiber juga mempunyai penyimpanan reversibel yang efisien (480 mAh/g) lebih tinggi dari material karbon yang komersialkan menggunakan baterai Li⁺ (330 mAh/g).⁶²

Gambar 21 (a) Mekanisme charging-discharging pada ion Li baterai kedua (M.Endo); (b) Konfigurasi polimer baterai Li⁺ dan susunan dasar elektroda praktis (M.Endo); (c) Gambar SEM lembar anoda karbon yang terdiri dari karbon nanofiber pada sell Li⁺ yang komersial (M.Endo)

Che dkk juga mengungkapkan bahwa CNT yang tersusun sejajar dapat digunakan dalam fabrikasi anoda tidak lebih dari baterai Li⁺ dan intensitas interkalasi (pemasukan) (490 mAh/g) double dari karbon standar. ⁶³ Wu dkk, melaporkan bahwa ion Li dapat dimasukkan kedalam anoda CuO/MWCNT dengan kapasitas penyimpanan yang sangat tinggi (700 mAh/g pada CNT dan 268 mAh/g pada CuO).⁶⁴ Sebaliknya, kristal MWCNT yang dihasilkan menggunakan tehnik arc discharge mengungkapkan kapasitas reversibel lebih rendah (125 mAh/g).⁶⁵ Juga memungkinkan penyerapan Li pada SWCNT, tabung diperlakukan menggunakan metode penggilingan bola (milling ball) (Reversibel penyerapan Li yang dipurifikasi SWCNT meningkat dari Li_1.7C₆ ke Li_2.7C₆ setelah digiling sekitar 10 menit). ⁶⁷ Penulis lain mengungkapkan bahwa kapasitas muatan elektrokimia mencapai 800 mAh/g ketika menggunakan purifikasi SWCNT pada baterai Ni-MH.⁶⁸ Juga memungkinkan pembuatan elektroda V₂O₅-SWCNT dengan kapasitas melebihi 400 mAh/g ³²⁶ pada laju discharge yang tinggi dan kapasitas ini bertahan pada perputaran. Dai dll,⁶⁹ melakukan eksperimen adsopsi hidrogen elektrokimia dan menentukan kapasitas discharge sebesar 503 mAh/g, dengan berat H₂ 1,84 wt%. Eksperimen selanjutnya dapat dieksploitasi pada pengembangan material penyimpanan hidrogen elektrokimia untuk baterai yang dapat dicas ulang.
Akhir-akhir ini, Frackowiak & Beguin⁷¹ menunjukkan bajwa nanotube dapat digunakan sebagai baterai ion Li, superkapasitor, dan penyimpanan H₂. Secara khusus, penulis mengungkapkan bahwa kapasitas irreversibel tinggi (460-1080 mAh/g) dapat mengamati SWCNT dan MWCNT pada putaran pertama, yang cenderung menguraikan elektrolit dengan peredaran. Sebagai tambahan, kapasitas reversibel untuk Li yang disisipkan berada pada rentang 220 dan 780 mAh/g yang diamati secara terpisah bergantung pada tipe nanotubes dan oksigen yang digunakan dalam elektroda komposit.⁷¹ Meunier dll,⁷² melakukan perhitungan prinsip pertama berdasar pada fenomena charge dan discharge pada baterai Li⁺. Penulis mengatakan bahwa permukaan material SWCNT yang dirusak (secara kimia atau mekanik) menyebabkan meningkatnya penyimpanan elektrokimia.⁷²
Beberapa perusahaan elektronik mulai menggunakan carbon nanofiber dan nanotube pada elektroda baterai Li⁺. Sehingga, penggunaan material yang didoping membutuhkan eksploitasi yang lebih besar untuk menghasilkan kebaruan baterai cahaya tinggi pada kapasitas penyimpanan dan lifetime.
3.3 Divais Elektrokimia: Superkapasitor dan Aktuator
Area permukaan yang luas pada MWCNT dan sekumpulan SWCNT, menyebabkan konduktivitas listrik yang tinggi, CNT merupakan kandidat terbaik untuk aplikasi mengenai divais elektrokimia.⁵³ Sebagai contoh, pembuatan superkapasitor (kapasitansi raksasa dibandingkan dengan kapasitor dielektrik) dan aktuator elektrokimia yang dapat digunakan artificial otot/kekuatan sebagai alternatif aplikasi CNT kedepannya.
Niu dkk dan Ma dkk⁷³ adalah orang pertama yang mengungkapkan bahwa dengan menggunakan lembar elektroda dengan penumbuhan MWCNT secara pirolitik, memungkinkan tercapainya kapasitansi 109 dan 49 F/g pada divais sel individu yang terdiri 38% H₂SO₄ sebagai elektrolit. Sel dapat mencapai kekuatan density >8000W/kg. Akhir-akhir ini, Frackowiak dkk,^{71, 74} menunjukkan komposit MWCNT-polypyrrole dapat mencapat kapasitansi sekitar ~163 F/g.
Secara umum, kapasitansi antara 15 dan 200 F/g telah diobservasi pada MWCNT. Nilai ini dapat dihasilkan pada kuantitas besar dari injeksi muatan ketika diberikan beberapa tegangan.⁵³ Secara khusus, superkapasitor MWCNT telah digunakan untuk aplikasi yang memerlukan daya tinggi dan kapasitas penyimpanan yang tinggi (daya densiti sekitar ~20kW/Kg pada energi densiti ~7 W-h/kg).⁵³ Dalam hal ini, superkapasitor dapat digunakan pada accelerasi yang cepat dan energi pengereman secara elektrik⁵³ untuk wahana/sarana elektrik campuran. Di sisi lain, Aktuator CNT dapat bekerja pada tegangan dan temperatur rendah sekitar 350 ^o.⁷⁵ Sebagai contoh, SWCNT diobservasi pada tekanan maksimum sekitar ~26 Mpa,⁷⁵ nilai ini 100 kali lebih besar dari observasi otot natural.⁵³
3.4 Sensor Molekule r
Fabrikasi sensor kimia menggunakan CNT dapat juga dieksploitasi pada teknologi kebaruan dan biaya yang ringan yang dapat muncul dalam waktu dekat. Lieber, dkk⁷⁶ yang pertama mengungkapkan bahwa memungkinkan adanya sense fungsi kimia yang terikat pada ujung nanotube menggunakan tehnik chemical force microscopy (CFM). Selanjutnya, Dai dkk,⁷⁷ melakukan eksperimen sensing gas beracun menggunakan pellet SWCNT. Penulis juga dapat mendeteksi konsentrasi gas rendah (seperti; ppm) dari NH₂ atau NH₃, melalui observasi perubahan transpor drastis dan kuat pada material SWCNT (Gambar 22).⁷⁷ Oleh karena itu, memungkinkan adanya konstruksi berbagai tipe pellet komposit nanotubes yang sensitif terhadap gas dan dapat digunakan untuk memonitor puncak pada tumbuhan secara kimia. Collins dkk⁷⁸ mengkonfirmasi bahwa SWCNT juga sangat sensitif pada udara dan ruang vakum, pada berbagai nilai resistansi elektrik dari sampel SWCNT. Oleh karena itu, MWCNT dapat juga digunakan sebagai sensor yang efisien untuk NH₃, H₂O, CO, dan CO₂. Varghese dkk⁷⁹ mendeteksi perubahan pada resistansi dan kapasitansi ketika kondisi lingkungan dimodifikasi. Pada tahun 2002, sensor microwave resonansi yang merespon sangat cepat dan sensitivitas tinggi yang digunakan untuk mendeteksi NH₃ telah dibuat menggunakan SWCNT atau MWCNT.⁸⁰
Sebagai tambahan untuk yang peka terhadap gas, SWCNT dapat juga digunakan sebagai sensor tekanan yang sensitif terhadap lingkungan.⁸¹ Wood & Wagner mencatat bahwa SWCNT sangat sensitif pencelupan liquid ⁸¹ atau menyimpan polimer⁸² karena dapat sedikit mendeformasi nanotube oleh adanya perbedaan media liquid. Sensor radiasi dan magnetik yang sensitif juga dapat dikembangkan menggunakan material CNT, yang saat ini sedang dilakukan.

Gambar 22 Respon gumpalan SWCNT terhadap sifat listrik pada molekul NO ₂ dan NH₃. (a) Data konduktansi Vs waktu dengan material SWCNT dengan 200 ppm NO₂; (b) Data konduktansi Vs waktu dengan material SWCNT dengan 1% NH₃;

3.5 Penyimpanan Gas dan Hidrogen
Karena CNT berbentuk silinder berongga, mereka memiliki sifat sebagai wadah logam dan gas. Hal ini menunjukkan bahwa logam, logam karbida, oxide, choride, dll dapat dimasukkan kedalam inti CNT melalui metode yang melibatkan (a) perlakuan kimia, (b) arc-discharge (melalui percikan elektroda graffit dalam logam), (c) reaksi keadaan padat (melalui pemanasan nanotubes dengan halida di kondisi vakum), dan (d) tehnik elektrokimia (melalui elektroda grafit pada ion garam yang dicairkan pada temperatur ~600-700^oC). Sayangnya, tehnik ini tidak sanggup mengenkapsulasi zat gas.
Studi akhir-akhir ini mengungkapkan bahwa H₂ dan Ar dapat disimpan pada single-^{83, 84} dan multi-walled ⁸⁶ CNTs, berturut turut (Gambar 23). Terakhir sedikitnya meliputi dua tahap termasuk produksi material dan pemasukan gas (seperti Ar dapat dimasukkan menggunakan tekanan Ar yang tinggi selama 48 jam pada temperatur 650^oC). Terrones dkk,⁸⁶ mengungkapkan bahwa memungkinkan memasukkan gas nitrogen kedalam MWCNT menggunakan proses tahap tunggal menggunakan percikan pirolisis larutan Fe(C₅H ₅)₂ (ferrocene) dan PhH₂NH₂ (benzylamine). Trasobares dkk,⁸⁸ menemukan hasil yang sama tapi menggunakan pirolisis dengan bubuk ferrocene:kamper dibawah atmosfer ammonia.
Hal yang penting ditekankan bahwa penyimpanan H₂ pada CNT memberi keuntungan pada fabrikasi bahan bakar terutama untuk menggerakkan kendaraan listrik. Sayangnya, terdapat kontroversi pada kapasitas penyimpanan H₂ yang tinggi pada CNT (dari 0,1 sampai 66 wt%). ^89-91 Studi akhir-akhir ini mengindikasikan bahwa hidrogen menyerap paling sedikit 2%, menjadi lebih tinggi ketika menghasilkan SWCNT dengan metode HipCo.⁹¹ Hirscher dkk,⁹¹ menunjukkan pengaruh impuritas seperti Ti (yang diselidiki dengan sonication) diharapkan bertanggung jawab untuk hasil yang dilaporkan sebelumnya dengan serapan mencapai 7%. Berdasarkan tinjauan teori, density functional theory telah digunakan untuk menghitung penyimpanan H₂ pada SWCNT, sehingga nilai menjadi lebih rendah dari yang dilaporkan oleh Dillon dkk,⁸³ dan mekanisme alternatif dimana SWCNT menyerap molekul H₂ telah dikemukakan (misalnya, penyerapan secara kimia, adsorpsi pada rongga dan pembengkakan/tonjolan susunan nanotube).^92-94 Di sini memperlihatkan bahwa nanotubes bukan material tebaik untuk penyimpanan hidrogen, tapi sebagai tambahan eksperimen dan perhitungan selanjutnya dapat dilakukan untuk klarifikasi selanjutnya.⁹⁷
Adsorpsi gas lain seperti He, H₂, N₂, SF₆ pada nanohorns, tabung berdinding ganda, SWCNT, dancarbon foam akhir akhir ini telah dikaji oleh Kaneko dkk. ⁹⁷

Gambar 23 Sejumlah wt% H₂ terhadap material SWCNT, dan perubahan tekanan terhadap waktu adsorpsi. Maksimum kapasitas penyimpanan H ₂ yang diplot sekitar ~4,25 wt%⁸⁸

3.6 Scanning Probe Tips / Pemindaian ujung jarum
MWCNT sangat memungkinkan digunakan sebagai mikroskop pemindaian ujung/tips jarum (Gambar 24) yang dapat menghasilkan resolusi gambar terbaik yang diamati menggunakan nanoprobes standar.⁹⁵ Sebagai tambahan, kekuatan mekanik CNT dan kemampuan lentur dan loncat membuat material ini merupakan kandidat terbaik untuk menghasilkan mikroskop ujung/ tips seumur hidup. Pada penyajian ini, memungkinkan menghasilkan MWCNT pemindaian ujung jarum dari perusahaan Seiko Instruments and Daiken Chemical. Modifikasi ujung nanotubes secara kimia dapat digunakan sebagai sensor untuk mendeteksi secara kimia dan biologi dengan spesifik pada interaksi permukaan yang berbeda.⁷⁹ Kim & Lieber ⁹⁸ telah menunjukkan fabrikasi pinset/penjepit nanotube dengan melekatkan dua nanotube pada ujung jarum. Pengoperasian alat berukuran nano ini melalui interaksi elektrostatik antara dua silinder karbon.⁹⁸ Pencapaian kedepan jelas menunjukkan kemajuan penggunaan nanotube pada arus teknologi, dan jelas untuk kemajuan masa depan yang tidak lama lagi, lebih jauh, dan yang tidak dapat dibayangkan.
3.7 Divais Elektronik Nanotube
Integrasi ganda divais nanotube ke dalam lingkungan masa depan sangat layak jika metode molecular self-assembly dapat dikontrol, sehingga menghasilkan nanotube dengan dimensi dan sifat yang diinginkan. Sehubungan dengan hal ini, Sander dkk membuat divais terminal tiga yang dapat diganti berbasis molekul nanotube tunggal. ⁹⁹ Transistor ini, neroperasi pada temperatur ruang (gambar 25), yang terdiri darisemikonduktor SWCNT dengan logam nanoelektroda. Performans ini sangat baik menggantikan kecepatan pada kapasitansi rendah. Masalah yang ada pada nanotube, terletak pada kesulitan manipulasi. Dalam konteks ini, metode lain yang dirancang untuk mengontrol panjang, dan konsekuensinya, sifat elektronik nanotube individu telah dilaporkan melalui STM nanostructing.¹⁰⁰ Grup Dekker mendemonstrasikan penyilangan dan kelenturan SWCNT yang dapat digunakan pada AFM.¹⁰¹ Tehnik ini memungkinkan untuk memotong satu nanotube menjadi lebih pendek menggunakan aplikasi pengontrol tegangan dengan ujung STM dan fabrikasi divais nanotube kecil yang dapat digunakan untuk konstruksi mesin molekuler ke depannya dan/atau arus berskala nano.^{100, 102}

Gambar 24 (a,b) SEM dengan ujung AFM standar pada sebuah MWCNT di akhir; (c) TEM dengan ujung AFM menunjukkan struktur SWCNT terikat di akhir menggunakan ujung scanning probe microscopy⁹⁵

Gambar 25 tampilan AFM tiga dimensi pada SWCNT yang terdeposisi pada dua elektroda (elektroda sumber dan drain). Sistem ini berperilaku sebagai transistor bertemperatur ruang (C. Dekker); (b) 2 kajian I-V_bias terhadap berbagai tegangan gate (V_gate). Data diambil pada temperatur ruang dan da lam keadaan vakum, dengan tegangan yang diaplikasikan pada kontak 1 (drain) dan 2 (source). V_gate negatif menyebabkan bersifat ohmik, dimana V_gate positif menghasilkan arus tesembunyi yang kuat pada tegangan bias yang rendah dan kurva I-V_bias nonlinear dengan bias yang tinggi (C.Dekker)

Molekuler junction dapat juga di buat dengan memasukkan 5-7 cacat. Telah ditemukan bahwa junstions nanotube antara logam-logam, logam-semikonduktir atau antara semikonduktor-semikonduktor¹⁰⁴ memiliki sifat yang dapat memperbaiki dioda dengan sifat transport nonlinear. Oleh karena itu, bagian yang dikontrol seperti junstions akan terus diperbaiki pada penelitian selanjutnya menggunakan proses self-assembly growth.
Eksperimen ini membuktikan adanya indikasi bahwa SWCNT dapat menghasilkan arus kerapatan < 10⁹ A/cm². Nilai ini lebih rendah dari observasi pada logam (<10⁵ A/cm²). ⁵³ Sayangnya, kontak resistansi terjadi ketika koneksi pipa kecil (tubules) menyebabkan berorde kΩ, dan alternatif baru harus terus diinvestigasi untuk membangun kontak antara tabung.
Bachtold dkk,¹⁰⁴ seperti halnya Huang dkk,¹⁰⁵ untuk pertama kalinya mendemonstrasikan pembuatan field effect transistor terbukti bertambah tinggi (>10), rasio yang besar pada on-off, dan pengoperasion pada temperatur ruang (Gambar 26). Grup Dutch menunjukkan bahwa satu, dua dan tiga arus transistor berada pada rentang operasi logic digital; sebagai inverter, NOR logic, memori cell yang diakses secara acak, dan sebuah cincin osilator.¹⁰⁵ Sama halnya dengan grup Harvard¹⁰⁵ yang menghasilkan junction p-n nanowire silang dan susunan junction telah dikonfigurasi dengan petunjuk pintu logic NOR, OR, NAND dan AND menggunakan susunan nanotubes FETs tipe-p dan tipe-n.

Gambar 26 Skema Transistor SWCNT. Semikonduktor SWCNT yang dihubungkan dengan dua elektroda Au. Pada kawat Al, tertutupi oleh sebagian nanometer lapisan tipis oxide, yang digunakan sebagai gate; (b) gambar Mode tinggi AFM dua transistor nanotube yang dihubungkan dengan kawat penghubung Au. Panah mengindikasikan transistor positif; (c) demonstrasi tiga transistor dengan CNT. Output tegangan sebagai fungsi waktu untuk osilator cincin nanotube. Dua resistansi pada 100

megaohm, dan satu pada 2 gigaohm (C.Dekker).

Karena sulitnya mengontrol chiralitas tabung dan sifat elektronik, sehingga Collins dkk¹⁰⁸ mendemonstrasikan adanya kemungkinan mengulas lapisan sebelah luar oleh MWCNT yang dihasilkan oleh percikan (arc) sampai menghasilkan sifat elektronik kulit luar yang diinginkan. Dengan cara yang sama, SWCNT dapat diperlakukan sehingga tabung luar bertemu dengan sifat elektronik yang istimewa.¹⁰⁸ Namun, pengontrolan penumbuhan untuk mencapai chirality yang selektif membutuhkan investigasi dan eksploitasi. Blase dkk,¹⁰⁹ menggunakan tehnik arc-discharge untuk mendemonstrasikan bahwa B dapat dikatalis untuk menumbuhkan MWNT zig zag, Penulis melakukan eksperimen dengan perhitungan ab initio dan menunjukkan bahwa B stabil pada penumbuhan non-chiral. Oleh karena itu, tehnik doping seharusnya dikembangkan dengan menyesuaikan struktur dan sifat elektronik CNT.
MWCNT yang digunakan pada material tipe-p dan tipe-n sebagai kebaruan yang dapat dikreasikan pada p-n junction dan transistor. Menunjukkan bahwa CNT yang didoping dengan N memiliki sifat nanowires tipe-n, dimana tabung yang didoping dengan B bersifat seperti konduktor tipe-p. Hasil ini menekankan pentingnya doping pada kebaruan perkembangan divais elektronik skala nano. Secara khusus, penulis mendemonstrasikan bahwa kebergantungan temperatur pada termoelektrik yang didoping MWCNT menunjukkan bahwan N dan B yang didoping dapat digunakan untuk merubah pembawa utama dari tipe-p ke tipe-n secara analogi dengan semikonduktor bulk seperti Si. Secara khusus, pada temperatur tinggi daya termoelektrik dengan B yang didoping dengan nanotube sangat besar dan positif, mengindikasikan pembawa seperti hole. Sebaliknya, material yang didoping dengan N menunjukkan daya termoelektrik negatif yang kuat pada rentang temperatur yang sama, tekesan seperti konduksi elektron (Gambar 27).

Gambar 27 Daya Termoelektrik untuk karbon murni MWCNT, MWCNT yang didoping dengan N dan MWCNT yang didoping dengan B. Catatan bahwa perubahan tanda daya termoelektrik antara yang didoping dengan B dan yang didoping dengan N.

Meskipun telah banyak kemajuan yang telah dicapai, penelitian selanjutnya tetap diperlukan untuk performans kedepannya. Ahli Ibm memmbayangkan bahwa beberapa dekade kedepan CNT dapat digunakan pada divais elektronik dengan performans yang tinggi.
References
[1] http://smalley.rice.edu/smalley.cfm?doc­_id=4866
[2] Kroto H W, Heath J R, Obrien S C, Curl R F dan Smalley R E 1985 C-60-Buckminsterfullerene pada Nature Vol 318 pp 162-163
[3] Dresselhaus M S, Dresselhaus G, dan Saito R 1995 Physics of carbon nanotubes pada Carbon pp 883-891
[4] Smalley R E 1990 Formation and properties of C₆₀ and the fullerenes pada Institute of Standards and Technology
[5] Dresselhaus M S 1991 Oral presentation at fullerene workshop di University of Pennsylvania.
[6] Iijima S 1991 Helical microtubules of graphitic carbon pada Nature Vol.354 pp 56-58
[7] Iijima S, Ichihashi T 1993 Single-shell carbon nanotube of 1-nm diameter pada Nature Vol 363 pp 603-605
[8] Bethune D S, Klang C H, de Vries M S, Gorman G, Savoy R, Vazquez J dan Beyers R 1993 Cobalt-catalysed growth of carbon nanotube with single-atomic-layer walls pada Nature Vol 31 pp 605-607
[9] Bacon R 1960 Growth, structure, and properties of graphite whiskers pada Journal of Applied Physics Vol 31 pp 283-290
[10] Oberlin A, Endo M dan Koyama T 1976 Filamentous growth of carbon through benzene decomposition pada Journal of Crystal Growth Vol 32 pp 335-349
[11] Iijima S, Ichihashi T 1991 Helical microtubules of graphitic carbon pada Nature Vol 354 pp 56-58
[12] Bacon R Growth, structure, and properties of graphite whiskers pada Journal of Applied Physics Vo.31 pp 283-290
[13] Oberlin A, Endo M, Koyama T 1976 High resolution electron microscope observations of graphitized carbon fibers pada Carbon Vol 14 pp 133-135
[14] Oberlin A, Endo M, Koyama T 1976 Filamentous growth of carbon through benzene decomposition pada Journal of Crystal Growth Vol 32 pp 335-349
[15] Tibbets G G 1984 Why are carbon filament tubular? pada Journal of Crystal Growth 66 Vol 66 pp 632-638
[16] Iijima S, Ichihashi T 1993 Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diameter pada Nature Vol 363 pp 603-615
[17] Bethune D S, Kiang C H, de Vries, M S, Gorman G, Savoy R, Vazquez J, Beyers R Cobalt-catalysed growth of carbon nanotubes with single-atomic-layer walls pada Nature Vol 363 pp 605-607
[18] Ebbesen T W dan Ajayan P M 1992 Large-scale synthesis of carbon nanotubes pada Nature Vol 358 pp 220-222
[19] Fan S S, Chapline M G, Franklin N R, Tombler T W, Cassell A M, Dai H J 1999 Self-oriented regular arrays of carbon nanotubes and their field emission properties pada Science Vol 283 pp 512-514
[20] Harris P J F 2004 Carbon nanotube composites pada International Materials Review Vol 49 pp 31-34
[21] Lau K T, Hui D 2002 The revolutionary creation of new advanced material: carbon nanotube composite pada Composites Part B: Engineering Vol 33 pp 263-277
[22] Breuer O, Sundararaj U 2004 Big returns from small fibers: a review of polymer/carbon nanotube composite pada Polymer Composite Vol 25 pp 630-645
[23] Hata K, Futaba D N, Mizuno K, Namai T, Yumura M, Iijima S 2004 Water-assisted highly efficient synthesis of impurity-free single-walled carbon nanotubes pada Science Vol 306 pp 1362-1364
[24] Murakami Y, Chiashi S, Miyauchi Y, Hu M H, Ogura M, Okubo T, Maruyama S 2004 Growth of vertically aligned single-walled carbon nanotubes film on quartz substrates and their optical anisotropy pada Chemical Physics Letters Vol 385 pp 298-303
[25] Li Y L, Kinloch I A, Windle A H 2004 Direct spinning of carbon nanotube fibers from chemical vapor deposition synthesis pada Science Vol 304 pp 276-278
[26] Thess A, Lee R, Nikolaev P, Dai H J, Petit P, Robert J, Xu C H, Lee Y H, Kim S G, Rinzler A G, Colbert D T, Scuseria G E, Tomanek D, Fischer J E, Smalley R E 1996 Cristalline ropes of metallic carbon nanotubes pada Science Vol 273 pp 483-487
[27] Dai H, Rizler A G, Nikolaev P, Thess A, olbert D T, Smalley R E 1996 Single-wall nanotubes produced by metal-catalyzed disproportionation of carbon monoxide pada Chemical Physics Letters Vol 260 pp 471-475
[28] Height M J, Howard J B, Tester J W, Sande J B V Flame synthesis of single-walled carbon nanotubes pada Carbon Vol 42 pp 2295
[29] Farhat S, de La Chapelle M L, Loiseau A, Scott C D, Lefrant S, Journet , Bernier P 2001 Diameter control of single-walled carbon nanotubes using argon-helium mixture gases pada Journal of Chemical Physics Vol 115 pp 2749-2754
[30] Waldorff E I, Wass A M, Friedmann P P, Keidar M 2004 Characterization of carbon nanotubes produced by arc discharge: effect of the background pressure pada Journal of Applied Physics Vol 95 pp 2749-2754
[31] Journet , Maser W K, Bernier P, Loiseau A, delaChapelle M L, Lefrant S, Deniard P, Lee R, Fischer J E 1997 Large-scale production of single-walled carbon nanotubes by the electric-arc technique pada Nature Vol 377 pp.756-758
[32] Endo M, Takeuchi K, Igarashi S, Kobori K, Shiraishi M, Kroto H W 1993 The production and structure of pyrolytic carbon nanotubes (PCNTs) pada Journal of the Physics and Chemictry of Solids Vol 54 pp 1841-1848
[33] Nikolaev P, Bronikowski M J, Bradley R K, Rohmund F, Colbert D T, Smith K A, Smalley R E 1999 Gas-phase catalytic growhth of single-walled carbon nanotubes from carbon monoxide pada Chemical Physics Letters Vol 313 pp 91-97
[34] Bronikowski K J, Willis P A, Colbert D T, Smith K A, Smalley R E 2001 Gas-phase production of carbon single-walled nanotubes from carbon monoxide via the HiPco process: a parametric study pada Journal of Vacuum Science and Technology A:Vacuum, Surface, and Films Vol 19 pp 1800-1802
[35] O’Connell M J, Bachilo S M, Huffman C B, Moore V C,Strano M S, Haroz E H, Rialon K L, Boul P J, Noon W H, Kittrell C, Ma J P, Hauge R H, Weisman R B, Smalley R E 2002 Band gap flourescence from individual single-walled carbon nanotubes pada Science Vol 297 pp 593-596
[36] Richter H, Hernadi K, audano R, Fonseca A, Migeon H N, Nagy J B, Schneider S, Vandooren J, VanTiggelen P J 1996 Formation of nanotubes in low pressure hydrocarbon flames pada Carbon Vol 34 pp 427
[37] Vander Wal R L, Ticich T M, urtis V E 2000 Diffusion flame synthesis of single-walled carbon nanotubes pada Chemical Physics Letters Vol 323 pp 217
[38] Yuan LM, Saito K, Hu W C, Chen Z 2001 Ethylene flame synthesis of well-aligned multi-walled carbon nanotubes pada Chemical Physics Letters Vol 346 pp 23
[39] Vander Wal R L, 2002 Fe-catalyzed single-walled carbon nanotubes synthesis within a flame environment pada Combustion and Flame Vol 130 pp 37
[40] Merchan-Merchan W, Saveliev A, Kennedy L Am Fridman A 2002 Formation of carbon nanotubes in counter-flow, oxy-methane diffusion flames without catalysts pada Chemical Physics Letters Vo. 354 pp 20
[41] Yuan L M, Saito K, Pan C X. Williams F A, Gordon A S 2001 Nanotubes from methane flames pada Chemical Physics Letters Vol 340 pp 237
[42] Diener M D, Nichelson N, Alford J M 2000 Synthesis of single walled carbon nanotubes in flames pada Journal of Physics Chemistry B Vol 104 pp 9615
[43] Meyyappan M, Delzeit L, Cassell A, Hash D 2003 Carbon nanotube growth by PECVD:a review pada Plasma Sources, Science and Technology Vol 12 pp 205-216
[44] Kato T, Jeong G, Hirata T, Hatakeyama R, Tohji K, Motomiya K 2003 Single-walled carbon nanotubes produced by plasma-enhanced chemical vapor deposition pada Chemical Physhics Letters Vol 381 pp 422-426
[45] Li Y M, Mann D, Rolandi M, Kim W, Ural A, Hung S, Javey A, Cao J, Wang D M, Yenilmez E, Wang Q, Gibbons J F, Nishi Y, Dai H J 2004 Preferential growth of semiconducting single-walled carbon nanotubes by a plasma enhanced CVD method pada Nano Letters Vol 4 pp 317-321
[46] Mahan A H, Alleman J L, Heben M J, Parilla P A, Jones K M, Dillon A C 2002 Hot wire chemical vapor deposition of isolated carbon single-walled nanotubes pada Applied Physics Letters Vol 81 pp 4061
[47] De VitaA, Charlier J , Blase X, Car R 1999 pada Applied Physics A Vol 68 pp 283-286
[48] Bonard J M, Stockli T, Maier F, De Heer WA , Chatelain A, 1998 pada Physics Review Letter Vol 81 pp 1441-1444
[49] Rinzler A, Hafner J H, Nikolaev P, Lou L, Kim S G 1995 pada Science Vol 269 pp 1550-1553
[50] Saito Y, Hamaguchi K, Hata K, Uchida K, Tasaka Y 1997 pada Nature Vol 389 pp 554-555
[51] De Heer WA, Bacsa WS, hatelain A, Gerfin T, Humphrey Baker R 1995 pada Science Vol 268 pp 845-847
[52] Saito Y, Uemura S, Hamaguchi K 1998 pada Jpn. J. Applied Physics Vol 37 pp 346-348
[53] Baughman RH, Zakhidov AA, De Heer WA 2002 pada Science Vol 297 pp 787-792
[54] Sugie H, Tanemura M, Filip V, Iwata K, Takahashi K, Okuyama F 2001 pada Applied Physics Letter Vol 78 pp 2578-2580
[55] Yue GZ, Qiu Q, Gao B, Cheng Y, Zhang J 2002 pada Applied Physics Letter Vol 81 pp 355-357
[56] Lee NS, Chung DS, Han IT, Kang JH, Choi YS 2001 pada Diamond Rel. Material Vol 10 pp 265-270
[57] Terrones M, Banhart F, Ajayan PM 2000 pada Physics Rev. Letter Vol 89 Art No. 75505
[58] Lee YH, Lim S, An KH, Kim WS, Jeong HJ 2002 pada New Diamond Frontier Carbon Technology Vol 12 pp 181-207
[59] Endo M, Kim C, Nishimura K, Fujino T, Miyashita K 2000 pada Carbon Vol 38 pp 183-197
[60] Endo M, Kim YA, Hayashi T, Nishimura K, Matusira T 2001 pada Carbon Vol 39 pp 1287-1297
[61] Mukhopadhyay I, Hoshino N, Kawasaki S, Okino F, Hsu WK, Touhara H 2002 pada J. Electrochem Soc. Vol 149:A pp 39-44
[62] Zhong DY, Zhang GY, Liu S, Wang EG, Wang Q 2001 pada Applied Physics Letter Vol 79 pp 3500-3502
[63] Che GL, Lakshmi BB, Fisher ER, Martin R 1998 pada Natur Vol 346-349
[64] Wu GT, Wang CS, Zhang XB, Yang HS, Qi ZF, Li WZ 1998 pada Journal Power Sources Vol 75 pp 175-179
[65] Yang ZH, Wu HQ 2001 pada Material Chem. Physics Vol 71 pp 7-11
[66] Charlier J, Terrones M, Baxendale M,Meunier V, Zacharia T 2002 pada NanoLetters Vol 2 pp 1191-1195
[67] Gao B, Bower C, Lorentzen JD, Fleming L, Kleinhammers A 2000 pada Chem. Phys. Letters Vol 327 pp 69-75
[68] Rajalaksmi N, Dhathathreyan KS, Govindaraj A, Satiskumar BC 2000 pada Electrochim. Acta Vol 45 pp 4511-4515
[69] Sakamoto JS, Dunn B 2002 pada J. Electrochem. Soc. Vol 149 pp A26-30
[70] Dai GP, Liu C, Liu M, Wang MZ, Cheng HM 2002 pada NanoLetters Vol 2 pp 503-506
[71] Frackowiak E, Beguin F 2002 pada Carbon Vol 40 pp 1775-1787
[72] Meunier V, Kephart J, Roland C, Bernhold J 2002 pada Physics Rev. Letters Vol 88 pp 075506-075509
[73] Ma RZ, Liang J, Wei BQ, Zhang B, Xu CL, Wu DH 1999 pada Bull. Hem. Soc. Jpn. Vol 72 pp 2563-2566
[74] Jurewicz K, Delpeux S, Bertagna V, Beguin F, Frackowiak E 2001 pada Chem. Phys. Lett. Vol 347 pp 36-40
[75] Baughmann RH, Cui X, Zakhidov AA, Iqbal Z, Barisci JN 1999 pada Science Vol 284 pp 1340-1344
[76] Wong SS, Joselevich E, Woolley AT, Cheung CL, Lieber CM 1998 pada Nature Vol 394 pp 52-55
[77] Kong J, Franklin NR, Zhou CW, Chapline MG, Peng S 2000 pada Science Vol 287 pp 622-625
[78] Collins PG, Bradley K, Ishigami M, Zaeel A 2000 pada Science Vol 287 pp 1801-1804
[79] Varghese OK, Kichambre PD, Gong D, Ong KG, Dickey EC, Grimer CA 2001 pada Sensors Actuators B Vol 81 pp 32-41
[80] Chopra S, Pham A, Gaillard J, Parker A, Rao AM 2002 pada Applied Physics Lett. Vol 80 pp 4632-4634
[81] Wood JR, Wagner HD 2000 pada Appl. Phys. Lett. Vol 76 pp 2883-2885
[82] WoodJR, Zhao Q, Frogley MD, Meurs ER, Prins AD 2000 pada Phys. Rev. B Vol 62 pp 7571-7575
[83] Dillon AC, jones KM, Bekkedahl TA, Kiang CH, Bethune DS, Heben MJ 1997 pada Nature Vol 386 pp 377-379
[84] Liu C, Fan YY, Liu M, Cong HT, heng HM, Dresselhaus MS 1999 pada Science 286 pp 1127-1129
[85] Gadd GE, Blackford M, Moricca S, Webb N, Evans PJ 1997 pada Science Vol 277 pp 933-936
[86] Terrones M, Kamalakaran, Seeger T, Ruhle M 2000 pada Chem. Commun. Vol 23 pp 2335-2336
[87] Araki H, Katayama T, Yoshino K 2002 pada Journal Physics D Vol 35 pp 1076-1079
[88] Trasobares S, Stephan O, Colliex C, Hug G, Hsu WK 2001 pada Eur. Phys. J. B Vol 22 pp 117-122
[89] Chambers A, Park C, Baker RTK, Rodriguez NM 1998 pada Journal Phys. Chem. B Vol 102 pp 4253-4256
[90] Chen P, Wu X, Lin J, Tan KL 1999 pada Science Vol 285 pp 91-93
[91] Hircher M, Becher M, Haluska M, Quintel A, Skakalova V 2002 pada J. Alloys omp. Vol 330 pp 654-658
[92] Gordon PA, Saeger PB 1999 pada Ind. Eng. Hem. Res. Vol 38 pp 4647-4655
[93] Meregalli V, Parrinello M 2001 pada Appl. Phys. A Vol 72 pp 143-146
[94] Lee SM, An KH, Lee YH, Seifert G, Frauenheim T 2001 pada J. Am. Hem. Soc. Vol 123 pp 5059-5063
[95] Dai HJ, Hafner JH, Rinzler AG, Colbert DT, Smalley RE 1996 pada Nature Vol 384 pp 147-150
[96] Darkrim FL, Malbrunot P, Tartaglia GP 2002 pada Int. J. Hydrogen Energy Vol 27 pp 193-202
[97] Tanaka H, El-merraoui M, Steele WA, Kaneko K 2002 pada Chem. Phys. Lett. Vol 352 pp 334-341
[98] Kim P, Lieber CM 1999 pada Science Vol 286 pp 2148
[99] Sander SJ, Verschueren RM, Dekker C 1998 pada Nature Vol 393 pp 49
[100] Venema LC, Wildoer JWG, Tuinstra HLJT, Dekker C 1997 pada Appl. Phys. Lett. Vol 71 pp 2629-2631
[101] Postma HWC, De Jonge M, Yao Z, Dekker C 2000 pada Phys. Rev. B Vol 62 pp 10653-10656
[102] Park JY, Yaish Y, Brink M, Rosenblatt S, McEuen PI 2002 pada Appl. Phys. Lett. Vol 80 pp 4446-4448
[103] Yao Z, Postma HWC, Balents L, Dekker C 1999 pada Nature Vol 402 pp 273-276
[104] Bachtold A, Hadley P, Nakanishi T, Dekker C 2001 pada Science Vol 294 pp 1317-1320
[105] Huang Y, Duan XF, Cui Y, Lauhon LJ, Kim KH. Lieber CM 2001 pada Science Vol 294 pp 1313-1317
[106] Derycke V, Martel R, Appenzeller J, Avouris P 2001 pada NanoLetters Vol 1 pp 453-456
[107] Javey A, Wang Q, Ural A, Li YM, Dai HJ 2002 pada NanoLetters Vol 2 pp 929-932
[108] Collins PC, Arnold MS, Avouris P 2001 pada Science Vol 297 pp 706-709
[109] Blase X, Charlier J-C, De Vita A, Car R, Redlich PH 1999 pada Phys. Rev. Lett. Vol 83 pp 5078-5081