螺旋包裹器将纳米管从导体转变为半导体，再转变回去

杜克大学的研究人员开发了一种技术，利用这种技术可以将碳纳米管从导体转变为半导体，再转回导体。这些微小的碳原子管具有出色的电导率和导热性，因此一直被视为潜在的硅替代品。然而，由于它们存在金属和半导体两种状态，生产具有特定性质的碳纳米管一直是一个挑战。

该团队发现了一种方法，通过将碳纳米管缠绕在特殊聚合物上，可以将金属状态的碳纳米管转变为半导体状态，从而实现可控制的导电性。而且这种效应是可逆的，即将碳纳米管从聚合物上解开后，其导电性又会恢复到金属状态。

研究人员还展示了通过改变包裹碳纳米管的聚合物类型，他们可以设计出新型的半导体碳纳米管，这些半导体碳纳米管只有在施加适量外部能量时才能导电。

尽管这种方法的实际应用可能还遥远，但这项工作对于设计能够在受到特定低能波长光照射后导电的半导体具有重要意义。未来，这项研究可能有助于工程师设计出能够检测红外辐射释放的碳纳米管，从而揭示在阴影中隐藏的人或车辆。此外，这项技术还可以用于制造更广泛波长范围内转换光能为电能的太阳能电池。

值得一提的是，由于碳纳米管表面上的螺旋包覆物，这些结构也可能成为新型的计算和数据存储材料的理想选择，这些材料不仅使用电子的电荷，还使用其自旋来处理和传输信息。

这项研究结果已于3月11日发表在《美国国家科学院院刊》上。