Perfecte elektrode sluit naadloos aan

Op grensvlakken gebeuren rare dingen en elektrodes vormen daarop geen uitzondering: het extraheren van lading uit een elektronisch systeem, of die er juist in pompen, kent complicaties die van invloed zijn op de prestaties van een device. Onderzoekers van Rice University bedachten daarom een manier om een elektrode naadloos te laten aansluiten op geleiders: koolstofnanobuizen die chemisch gebonden zijn aan een grafeensubstraat.

Nanobuizen zijn in feite opgerold grafeen, dus het is niet verrassend dat ze vanuit een grafeensubstraat kunnen worden gegroeid. Daarvoor was slechts een ijzerkatalysator, een gasvormige koolstofbron en een beetje warmte nodig. Het resultaat is een ’oerwoud‘ van nanobuizen op de ondergrond van moleculair koolstof kippengaas, maar in tegenstelling tot veel andere pogingen is er geen essentieel verschil tussen bomen en ondergrond. In feite is het hele bos één groot oppervlak.

Dat was aan de elektrische prestaties goed te merken. De Amerikanen konden geen enkele contactweerstand meten tussen buizen en grafeen. Een geïmproviseerde supercondensator – een voor de hand liggende toepassing voor de hybride, gezien het gigantische oppervlak – presteerde dan ook direct zo goed als de beste ooit gemaakt van koolstof, terwijl de Rice-groep van James Tour helemaal geen ervaring met dit soort devices heeft.