Investigadores de la Universidad Nacional de Yokohama y la Universidad de Electro-Comunicaciones en Japón han desarrollado una técnica altamente eficiente para producir un cristal de fullereno único, llamado fullereno micropilar con aletas (FFMP), que es de gran utilidad para la electrónica de próxima generación.

El fullereno es una opción popular para el desarrollo de tecnologías no solo debido a su pequeño tamaño, también es muy duradero y contiene propiedades semiconductoras, haciéndolo un buen candidato en dispositivos como transistores de efecto de campo, células solares, materiales superconductores, y sensores químicos. El material está en uso ahora, sin embargo, es difícil de manipular porque el fullereno es nanoescalado y generalmente se presenta en forma de polvo. Como solución a este problema, Se producen y utilizan cristales de fullereno unidimensionales.

"La producción de cristales de fullereno unidimensionales requiere habilidades expertas y lleva varios días con los métodos de producción típicos. En este estudio, logramos desarrollar un método de fabricación muy simple mediante el uso de un proceso de recocido, "dijo el Dr. Takahide Oya, Profesor asociado de la Universidad Nacional de Yokohama y autor correspondiente del estudio.

En un artículo publicado en Informes científicos en noviembre de 2020, el equipo detalla cómo utilizaron un pequeño aparato de calefacción que aceptaba fullereno y lo calentaba a una temperatura de 1, 173 Kelvin durante aproximadamente una hora. El fullereno depositado originalmente en el aparato de calentamiento se cristaliza debido al calor y posteriormente se recristaliza cuando se baja la temperatura. Este proceso general, conocido como recocido, es cincuenta veces más rápido que la técnica anterior para producir cristales de fullereno.

"Al utilizar nuestro método, La producción en masa de cristales de fullereno unidimensionales se puede producir en una hora. Los cristales de fullereno producidos que denominamos 'micropilar con aletas de fullereno (FFMP)' tienen una estructura distintiva, "dijo Oya.

El equipo también confía en que los cristales de fullereno producidos en este nuevo, Un proceso de producción más eficiente tendrá cualidades similares a los cristales de fullereno, como los nanowhiskers de fullereno producidos con los métodos más antiguos.

"Se espera que FFMP tenga conductividad eléctrica y funcionalidad de semiconductor de tipo n, "Dijo Oya.

Se requieren más pruebas para confirmar que FFMP realmente conserva las cualidades tan útiles para la implementación electrónica. pero los resultados positivos podrían significar células solares con una eficiencia mucho mayor, circuitos extremadamente pequeños integrados en dispositivos flexibles, por ejemplo.

El equipo ya ha examinado este recocido en diferentes condiciones ambientales, temperaturas y tiempo de calentamiento. Habiendo estudiado el proceso, el equipo ahora tiene la mira puesta en caracterizar el FFMP en el contexto de un componente eléctrico. "Como siguiente paso de este estudio, Se espera confirmar y obtener la conductividad eléctrica y la funcionalidad del semiconductor tipo n, porque el fullereno ordinario tiene tales propiedades. Además, También se espera desarrollar 'nanopilares con aletas de fullereno (FFNP)' modificando el proceso. Creemos que los FFMP (o FFNP) serán útiles para transistores de efecto de campo, fotovoltaica orgánica, y así sucesivamente en un futuro próximo, "dijo Oya.

Esta no será la primera vez que Oya y su equipo abordan de manera especial, materiales a pequeña escala para su uso en electrónica.

"Ya contamos con una técnica para fabricar nanotubos de carbono, o CNT, material de nanocarbono unidimensional, papeles compuestos e hilos / textiles compuestos de CNT como materiales compuestos únicos de CNT, "dijo Oya." Por lo tanto, Desarrollaremos materiales compuestos FFMP junto con sus aplicaciones. Creemos que los compuestos FFMP útiles (y la combinación con compuestos CNT) se utilizarán en nuestra vida diaria en un futuro próximo ".