Ingeniería

Nanotubos flexibles


(NC&T) Los investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han construido los nanotubos de silicio, flexibles y casi tan suaves como el caucho, depositando las nanopartículas sobre una superficie cargada.

Parecidos a pergaminos en miniatura, los nanotubos podrían demostrar su utilidad como catalizadores, como cavidades para guías láser, y en nanorrobots. Así lo cree Sahraoui Chaieb, profesor de mecánica e ingeniería industrial en la citada universidad, e investigador del Instituto Beckman para Ciencia Avanzada y Tecnología.

Para crear sus nanotubos flexibles, Chaieb y sus colegas (el profesor de física Munir Nayfeh y el investigador auxiliar graduado Adam Smith) comienzan con una suspensión coloidal de nanopartículas de silicio en alcohol. Cada partícula tiene aproximadamente 1 nanómetro de diámetro. Aplicando un campo eléctrico, los investigadores llevan las nanopartículas a la superficie de un substrato cargado positivamente, donde forman una película delgada.

Al secarse, la película se despega espontáneamente del substrato y se enrolla formando un nanotubo. Se han logrado nanotubos con diámetros que van de 2 a 5 micras, y longitudes de hasta 100 micras.

Nanotubos flexibles
Sahraoui Chaieb. (Foto: Kwame Ross)
Usando un microscopio atómico, los investigadores encontraron que el módulo de Young (medida de la elasticidad de un material) de la película era unas cinco mil veces menor que la del silicio en bruto, pero 30 veces más grande que en el caucho.

Chaieb y sus colegas creen que los nanotubos están formados por una red tridimensional de nanopartículas de silicio unidas por átomos de oxígeno, y que los nanotubos son suaves y flexibles debido a la presencia de los átomos de oxígeno. Este nuevo enfoque dará ideas a otros investigadores sobre cómo construir estructuras activas baratas para aplicaciones que se valgan de la miniaturización de diversas herramientas de análisis propias de un laboratorio, reunidas en un único chip.

Puesto que las nanopartículas de silicio, que son fabricadas usando un procedimiento electroquímico básico, presentan propiedades tales como la fotoluminiscencia, la fotoestabilidad y la emisión estimulada, los nanotubos resultantes podrían servir también como nanodiodos y láseres flexibles que podrían controlarse aplicando un campo eléctrico.



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