Газетні аркуші з паперу, обробленого каоліном, можна використовувати як підкладку для синтезу одношарових вуглецевих нанотрубок. Оброблені газети можна складати в стоси і використовувати відразу кілька аркушів за один синтез, розповідають вчені в статті з описом методу в журналі.
Існують різні методи отримання вуглецевих нанотрубок, у тому числі серед них популярний метод хімічної облоги з газової фази (CVD). Для цього методу використовують підкладки з нанесеними металевими частинками, які виступають як каталізатор. В ізольовану камеру поміщають підкладку і подають суміш газів, один з яких містить у своєму складі вуглець, наприклад, вуглеводень. Через високу температуру вуглецевий газ розпадається на поверхні металевий каталітичних частинок і на них починається зростання нанотрубок.
Цей метод досить широко поширений завдяки своїй відносній зручності і гнучкості, але також має кілька проблем. Зокрема, зазвичай для нього використовують дорогі підкладки, які, до того ж, не можна складати разом, через що за один цикл синтезу виходить не так багато нанотрубок, як потенційно могло б.
Вчені під керівництвом Ендрю Баррона (Andrew Barron) з Університету Райса показали, що синтез одношарових нанотрубок можна зробити більш економічним і екологічним, використовуючи як підкладку газетний папір. Як основний матеріал вони взяли порожні фрагменти газет без чорнил, надані американськими газетами Voice of Asia, Pasadena Citizen і Rice Thresher. Листи цих газет при виготовленні піддаються шліхтуванню, при якому папір просочується додатковими речовинами, які, як правило, не дозволяють чорнилу вбиратися занадто глибоко в лист.
Перед синтезом дослідники просочували невеликі фрагменти газети (півтора сантиметри в ширину і вісім в довжину) оксидом алюмінію і нітратом заліза, які служать прекурсорами для частинок оксиду заліза. Потім листи проколювали в печі, і після цього вже поміщали в камеру для хімічної облоги з газової фази, куди також прокачувалася суміш з водню, ацетилену і водяної пари. У результаті на папері утворювався вуглецевий саджевидний шар.
Дослідники вивчили зразки сажі за допомогою флуоресцентної спектроскопії і за спектром виявили присутність одношарових вуглецевих нанотрубок. Потім висновок підтвердили за допомогою раманівської спектроскопії і просвічувальної електронної мікроскопії. Аналіз даних з мікроскопії показав, що на графіку розподілу товщини нанотрубок є два піку на рівні одного і чотирьох нанометрів. Пік на чотирьох нанометрах, швидше за все, викликаний агрегацією одношарових нанотрубок, а не утворенням багатошарових.
Цікаво, що нанотрубки утворилися тільки на фрагментах газети Voice of Asia. Аналіз показав, що в папері цієї газети в якості шліхтової речовини в основному використовується каолін, а у двох інших газет він виступає в якості додаткової речовини. Дослідники вважають, що це пов'язано з тим, що каолін сприяє утворенню залізних частинок, які виступають як основа для синтезу нанотрубок.
Раніше вчені з університету Райса неодноразово займалися створенням графена з незвичайних матеріалів за допомогою лазера. Наприклад, вони розробили методи створення графена з цукру, деревини, а також тостів, кокосу і картоплі.