(PhysOrg.com) - El espacio aparentemente tiene su propia receta para fabricar nanotubos de carbono, una de las contribuciones más intrigantes de la nanotecnología aquí en la Tierra, y los metales son notoriamente ausentes en la lista de ingredientes.

El hallazgo es el resultado sorprendente de experimentos de laboratorio diseñados por Joseph Nuth en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Cinturón verde, Md. Y sus colegas para abordar la cuestión astronómica de cómo se recicla el carbono en las regiones del espacio que generan estrellas y planetas. El trabajo también podría ayudar a los investigadores a comprender observaciones desconcertantes sobre algunas supernovas.

En un artículo reciente en Cartas de revistas astrofísicas , El equipo de Nuth describe la modesta reacción química. A diferencia de los métodos actuales para producir nanotubos de carbono, estructuras pequeñas pero fuertes con una variedad de aplicaciones en electrónica y, por último, quizás incluso medicina:el nuevo enfoque no necesita la ayuda de un catalizador metálico. "En lugar de, Los nanotubos se produjeron cuando las partículas de polvo de grafito se expusieron a una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno. "explica Nuth.

"Estoy asombrado por las implicaciones de este artículo, no solo para la astrofísica sino también para la ciencia de los materiales, "dice Dick Zare, el presidente del departamento de química de la Universidad de Stanford, Stanford, Calif. "¿Podría la naturaleza conocer una nueva química para fabricar nanotubos de carbono que todavía tenemos que descubrir?"

Un indicio de esa posibilidad llegó en 2008, cuando el largo, estructuras delgadas de carbono conocidas como bigotes de grafito, esencialmente, primos más grandes de los nanotubos de carbono, se identificaron en tres meteoritos. Ese hallazgo ofreció la tentadora perspectiva de que una neblina de bigotes de grafito en el espacio podría explicar por qué algunas supernovas parecen más tenues. y por tanto más lejos, de lo que deberían ser, según modelos actuales. Todavía, "se sabe muy poco sobre la formación de bigotes de grafito, por lo que es difícil interpretar adecuadamente su descubrimiento, "dice Marc Fries del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, Calif.

Fries y Andrew Steele en la Carnegie Institution for Science, Washington, informó los hallazgos del meteorito.

Ahora, los experimentos del equipo de Nuth sugieren una posible ruta para formar tales estructuras. Este "es exactamente el tipo de enfoque fundamental necesario para una comprensión significativa de qué son los bigotes de grafito y qué significa su presencia en el contexto más amplio de la formación del sistema solar y las observaciones astronómicas". "Fries explica.

El enfoque de Nuth es una variación de una forma bien establecida de producir gasolina u otros combustibles líquidos a partir del carbón. Se conoce como síntesis de Fischer-Tropsch, y los investigadores sospechan que podría haber producido al menos algunos de los compuestos simples basados ​​en carbono en el sistema solar temprano. Nuth propone que los nanotubos producidos por tales reacciones podrían ser la clave para el reciclaje del carbono que se libera cuando los granos ricos en carbono son destruidos por explosiones de supernovas.

La estructura de los nanotubos de carbono producidos en estos experimentos fue determinada por Yuki Kimura, un científico de materiales en la Universidad de Tohoku, Japón, quien examinó las muestras bajo un potente microscopio electrónico de transmisión. Vio partículas en las que el grafito liso original se transformó gradualmente en una región desestructurada y, finalmente, en un área rica en masas enmarañadas parecidas a pelos. Una mirada más cercana con un microscopio aún más poderoso mostró que estos zarcillos eran de hecho nanotubos de carbono apilados en tazas, que se asemejan a una pila de vasos de poliestireno con los fondos recortados.

Estas observaciones sorprendieron a Kimura porque los nanotubos de carbono generalmente se cultivan con platino u otro metal como catalizador. sin embargo, la reacción de Nuth no había utilizado metales. Kimura comprobó la contaminación, pero "no encontró la presencia de partículas metálicas que acompañen al nanotubo en la muestra, " él dice.

Si más pruebas indican que el nuevo método es adecuado para aplicaciones de ciencia de materiales, podría complementar, o incluso reemplazar, la forma familiar de hacer nanotubos, explica Kimura. Esa posibilidad "es muy emocionante e invita a más estudio, "dice Zare.

Los hallazgos también podrían abrir un nuevo campo de investigación en astronomía, porque "podemos tomar los bigotes producidos por Joe e interrogar sus propiedades, "dice Steele.

En particular, los investigadores pueden evaluar si los bigotes de grafito absorben la luz, él nota. Un resultado positivo daría crédito a la proposición de que la presencia de estas moléculas en el espacio afecta las observaciones de algunas supernovas. La capacidad de probar esta hipótesis podría iniciar una reacción propia.