Química

Estructuras hibridas que combinan la fuerza de nanotubos de carbono y nanocables

(NC&T) La impresionante conductividad de los nanotubos de carbono les convierte en materiales prometedores para una amplia variedad de aplicaciones electrónicas, pero encontrar técnicas para fijar los nanotubos individuales a los contactos de metal ha demostrado ser un desafío. El nuevo método empleado por los investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer permite precisamente esto, ofreciendo una solución práctica al problema del empleo de los nanotubos de carbono como dispositivos de interconexión y en los chips de ordenador.

Como los diseñadores de chips buscan continuamente incrementar la potencia de computación, su objetivo pasa por la disminución de las dimensiones de los componentes de los chips hasta la escala nanométrica. Los nanotubos de carbono y los nanocables, que empezaron a estar disponibles en los años noventa, son candidatos prometedores para actuar como conexiones en esta escala porque ambos poseen interesantes propiedades.

Por ejemplo, los nanotubos de carbono muestran una resistencia mecánica asombrosa y son excelentes conductores de la electricidad, con la capacidad de producir interconexiones muchas veces más rápidas que las actuales basadas en el cobre. Los nanocables de oro también tienen propiedades ópticas y eléctricas muy interesantes y son compatibles con las aplicaciones biológicas.

Con el fin de aprovecharse de lleno de estos materiales, los investigadores prueban la idea de combinarlos para obtener una nueva generación de nanomateriales híbridos. Esta estrategia es un buen método para unir las fuerzas de ambos materiales.

Nanomateriales híbridos
Unión entre un nanotubo de carbono, arriba, y un nanocable de oro. (Foto: Rensselaer/Fung Suong Ou)
Los nanocables de metal en esta técnica son fabricados usando una plantilla de alúmina que puede diseñarse para tener el tamaño de sus poros en el rango nanométrico. Los cables de cobre o de oro se depositan dentro de esos poros, y todo el conjunto es puesto en un horno donde está presente un compuesto rico en carbono. Cuando el horno se calienta a altas temperaturas, los átomos de carbono se autocolocan a lo largo de la pared de la plantilla y los nanotubos de carbono crecen directamente sobre los cables de cobre.

Es una técnica muy fácil, y podría aplicarse a muchos otros materiales. El aspecto más interesante es que permite manipular y controlar las uniones entre los nanotubos y los nanocables sobre longitudes de varios cientos de micras. Las plantillas de alúmina ya se fabrican en serie para su utilización en la industria de los filtros, y la técnica puede adaptarse fácilmente para otros usos.


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