(PhysOrg.com) - Los investigadores han utilizado láseres para crear los primeros hilos macroscópicos prácticos a partir de fibras de nitruro de boro, abriendo la puerta a una variedad de aplicaciones, desde naves espaciales blindadas contra la radiación hasta armaduras corporales más fuertes, según un estudio recién publicado.

Investigadores del Centro de Investigación Langley de la NASA, La Instalación Aceleradora Nacional Thomas Jefferson del Departamento de Energía y el Instituto Nacional Aeroespacial crearon una nueva técnica para sintetizar nanotubos de nitruro de boro (BNNT) de alta calidad. Son muy cristalinos y tienen un diámetro pequeño. También contienen estructuralmente pocos muros y son muy largos. El nitruro de boro es el material blanco que se encuentra en el maquillaje de payaso y en los polvos faciales.

"Otros laboratorios pueden fabricar nanotubos realmente buenos que son cortos o muy malos que son largos. Hemos desarrollado una técnica que hace que sean realmente buenos y muy largos, "dijo Mike Smith, científico del personal del Centro de Investigación Langley de la NASA.

La técnica de síntesis, llamado método de vapor / condensador presurizado (PVC), se desarrolló con el láser de electrones libres de Jefferson Lab y luego se perfeccionó utilizando un láser de soldadura comercial. En esta técnica, el rayo láser golpea un objetivo dentro de una cámara llena de gas nitrógeno. El rayo vaporiza el objetivo, formando una columna de gas boro. Un condensador, un alambre de metal enfriado, se inserta en la pluma de boro. El condensador enfría el vapor de boro a su paso, provocando la formación de gotitas de boro líquido. Estas gotas se combinan con el nitrógeno para autoensamblarse en BNNT.

Los investigadores utilizaron el método del PVC para producir los primeros BNNT de alta calidad que son lo suficientemente largos como para hilarse en hilo macroscópico. en este caso centímetros de largo. Una masa de nanotubos parecida al algodón se retorció con los dedos en un hilo de aproximadamente un milímetro de ancho, lo que indica que los propios nanotubos miden aproximadamente un milímetro de largo.

"Son grandes y esponjosos, similar a un textil, "dijo Kevin Jordan, ingeniero eléctrico de planta en Jefferson Lab. "Esto significa que puede utilizar técnicas comerciales de fabricación y manipulación de textiles para combinarlas en elementos como armaduras corporales y células solares y otras aplicaciones".

Las imágenes del microscopio electrónico de transmisión muestran que los nanotubos son muy estrechos, promediando unas pocas micras de diámetro. Las imágenes TEM también revelaron que los BNNT tendían a tener pocas paredes, más comúnmente con dos-cinco paredes, aunque también estaban presentes nanotubos de pared simple. Cada pared es una capa de material, y los nanotubos con menos paredes son los más buscados.

Los investigadores dicen que el siguiente paso es probar las propiedades de los nuevos nanotubos de nitruro de boro para determinar los mejores usos potenciales del nuevo material. También están intentando mejorar y ampliar el proceso de producción.

"La teoría dice que estos nanotubos tienen aplicaciones energéticas, aplicaciones médicas y, obviamente, aplicaciones aeroespaciales, "dijo Jordan.

Smith estuvo de acuerdo, "Algunas de estas cosas serán callejones sin salida y valdrá la pena seguir otras, pero no lo sabremos hasta que tengamos material en manos de la gente ".

La investigación se publicará en el número del 16 de diciembre de la revista. Nanotecnología . www.iop.org/EJ/abstract/0957-4484/20/50/505604/

Fuente:Instalación del Acelerador Nacional Thomas Jefferson