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  • El santo grial de la producción de nanocables

    Los investigadores de EPFL han encontrado una forma de controlar y estandarizar la producción de nanocables en superficies de silicio. Crédito:Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL)

    Los nanocables tienen el potencial de revolucionar la tecnología que nos rodea. Mide solo 5-100 nanómetros de diámetro (un nanómetro es una millonésima de milímetro), estos diminutos, Las estructuras cristalinas en forma de aguja pueden alterar la forma en que la luz o la electricidad pasa a través de ellas.

    Pueden emitir concentrar y absorber la luz y, por lo tanto, podría usarse para agregar funcionalidades ópticas a los chips electrónicos. Ellos podrían, por ejemplo, permiten generar láseres directamente en chips de silicio e integrar emisores de fotón único para fines de codificación. Incluso podrían aplicarse en paneles solares para mejorar la forma en que la luz solar se convierte en energía eléctrica.

    Hasta ahora, Era imposible reproducir el proceso de cultivo de nanocables en semiconductores de silicio; no había forma de producir repetidamente nanocables homogéneos en posiciones específicas. Pero los investigadores del Laboratorio de Materiales Semiconductores de EPFL, dirigido por Anna Fontcuberta i Morral, junto con colegas del MIT y del IOFFE Institute, han ideado una forma de hacer crecer las redes de nanocables de una manera altamente controlada y totalmente reproducible. La clave fue comprender qué sucede al inicio del crecimiento de los nanocables, lo que va en contra de las teorías aceptadas actualmente. Su trabajo ha sido publicado en Comunicaciones de la naturaleza .

    "Creemos que este descubrimiento permitirá integrar de manera realista una serie de nanocables en sustratos de silicio, "dice Fontcuberta i Morral." Hasta ahora, estos nanocables tenían que cultivarse individualmente, y el proceso no se pudo reproducir ".

    Dos configuraciones diferentes de la gota dentro de la abertura:orificio completamente lleno y parcialmente lleno e ilustración inferior de cristales de GaAs formando un anillo completo o un escalón debajo de las gotas de galio grandes y pequeñas. Crédito:Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL)

    Conseguir la proporción correcta

    El proceso estándar para producir nanocables es hacer pequeños agujeros en monóxido de silicio y llenarlos con una nanogota de galio líquido. Esta sustancia luego se solidifica cuando entra en contacto con el arsénico. Pero con este proceso, la sustancia tiende a endurecerse en las esquinas de los nanoagujeros, lo que significa que no se puede predecir el ángulo en el que crecerán los nanocables. Se estaba buscando una forma de producir nanocables homogéneos y controlar su posición.

    Las investigaciones destinadas a controlar el proceso de producción han tendido a centrarse en el diámetro del agujero, pero este enfoque no ha dado sus frutos. Ahora, los investigadores de EPFL han demostrado que al alterar la relación diámetro-altura del agujero, pueden controlar perfectamente cómo crecen los nanocables. En la proporción correcta, la sustancia se solidificará formando un anillo alrededor del borde del agujero, lo que evita que los nanocables crezcan en un ángulo no perpendicular. Y el proceso de los investigadores debería funcionar para todo tipo de nanocables.

    "Es como cultivar una planta. Necesitan agua y luz solar, pero tienes que conseguir las cantidades correctas, "dice Fontcuberta i Morral.

    Esta nueva técnica de producción será de gran ayuda para la investigación de nanocables, y pronto se desarrollarán más muestras.


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