Los túneles más pequeños del mundo tienen un ancho de solo unos pocos nanómetros. Investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) y la Universidad de Rice, ESTADOS UNIDOS, han excavado tales túneles en muestras de grafito. Esto permitirá la estructuración del interior de los materiales mediante la autoorganización en el rango nanométrico y la adaptación del grafito nanoporoso para aplicaciones en medicina y tecnología de baterías. Los resultados ahora se presentan en la revista científica. Comunicaciones de la naturaleza .

Los túneles se fabrican aplicando nanopartículas de níquel sobre grafito que luego se calienta en presencia de gas hidrógeno. La superficie de las partículas metálicas, que miden solo unos pocos nanómetros, sirve como catalizador eliminando los átomos de carbono del grafito y convirtiéndolos mediante hidrógeno en el gas metano. A través de fuerzas capilares, la partícula de níquel se introduce en el "agujero" que se forma y perfora el material. El tamaño de los túneles obtenidos en los experimentos estuvo en el rango de 1 a 50 nanómetros, que corresponde aproximadamente a una milésima parte del diámetro de un cabello humano.

Para proporcionar pruebas de la existencia real de estos túneles de grafito, los investigadores han hecho uso de microscopía electrónica de barrido y de efecto túnel. "Microscopios, De hecho, imagen solo las capas superiores de la muestra, "los principales autores del estudio, Maya Lukas y Velimir Meded del Instituto de Nanotecnología de KIT, explicar. "Los túneles debajo de estas capas superiores, sin embargo, dejar en la superficie estructuras atómicas cuyos recorridos se pueden rastrear y que se pueden asignar a los nanotúneles mediante imágenes de microscopía de túnel de barrido muy detalladas y basadas en simulaciones computarizadas ”. la profundidad de los túneles se determinó con precisión mediante una serie de imágenes tomadas por un microscopio electrónico de barrido desde diferentes perspectivas.

Se utiliza grafito poroso, por ejemplo, en los electrodos de las baterías de iones de litio. El tiempo de carga podría reducirse utilizando materiales con tamaños de poro adecuados. En medicina, El grafito poroso podría servir como portador de fármacos que se liberarían durante períodos de tiempo más prolongados. Reemplazo del grafito por materiales no conductores, p.ej. nitruro de boro, con estructuras atómicas similares a la del grafito, los túneles podrían servir como estructuras básicas para componentes nanoelectrónicos como sensores novedosos o células solares.