(PhysOrg.com) - Observe cómo un gecko sube por una pared. Desafía la gravedad ya que se adhiere a la superficie sin importar lo suave que parezca.

Lo que está pasando no es magia. El gecko permanece quieto debido a la atracción eléctrica, la fuerza de van der Waals, entre millones de pelos microscópicos en sus pies y la superficie.

El principio se aplica a una nueva investigación de la Universidad de Rice informada esta semana en la versión en línea de la revista. ACS Nano . Pero en este caso, los pelos en sentido figurado se desprenden del gecko y se plantan en la pared.

Cary Pint, estudiante graduada de Rice, ha ideado una forma de transferir patrones de nanotubos de carbono de pared simple (SWNT) de un sustrato a otra superficie, cualquier superficie, en cuestión de minutos. El mismo sustrato, con sus partículas de catalizador aún intactas, se puede usar repetidamente para hacer crecer más nanotubos, casi como entintar un sello de goma.

Pint es el autor principal del artículo de investigación, que también detalla una forma de determinar rápida y fácilmente el rango de diámetros en un lote de nanotubos cultivados mediante deposición química de vapor (CVD). Las técnicas espectroscópicas comunes son deficientes para ver tubos de más de dos nanómetros de diámetro, o la mayoría de los nanotubos en el proceso de "supercrecimiento" de las CVD.

"Esto es importante porque todas las propiedades de los nanotubos:eléctricas, térmico y mecánico:cambio con el diámetro, ", dijo." Lo mejor es que casi todas las universidades tienen un espectrómetro FTIR (infrarrojo por transformada de Fourier) que puede realizar estas mediciones, y eso debería hacer que el proceso de síntesis y desarrollo de aplicaciones a partir de nanotubos de carbono sea mucho más preciso ".

Pint y otros estudiantes y colegas de Robert Hauge, un distinguido miembro de la facultad de química de Rice, También están investigando formas de tomar películas impresas de SWNT y hacerlas totalmente conductoras o totalmente semiconductoras, un proceso al que Hauge se refiere como "ingeniería de nivel Fermi" por su capacidad para manipular el movimiento de electrones a nanoescala.

Conjunto, las técnicas representan un gran paso hacia un número casi ilimitado de aplicaciones prácticas que incluyen sensores, Paneles solares y componentes electrónicos de alta eficiencia.

"Una gran frontera para el campo de la nanociencia es encontrar formas de hacer que lo que podemos hacer a nanoescala tenga un impacto en nuestras actividades diarias, "Hauge dijo." Para el uso de nanotubos de carbono en dispositivos que pueden cambiar la forma en que hacemos las cosas, una forma sencilla y escalable de modelar nanotubos de carbono alineados sobre cualquier superficie y en cualquier patrón es un gran avance ".

Pint dijo que una tarde de "experimentar con ideas creativas" como estudiante de posgrado de primer año se convirtió en un proyecto que mantuvo su interés durante su tiempo en Rice. "Desde el principio me di cuenta de que podría ser útil transferir nanotubos de carbono a otras superficies, " él dijo.

"Empecé a jugar con vapor de agua para limpiar los carbonos amorfos de los nanotubos. Cuando saqué una muestra, Noté que los nanotubos estaban pegados a las pinzas.

"Pensé, 'Eso es realmente interesante ...' "

El agua resulta ser la clave. Después de hacer crecer los nanotubos, Pint los graba con una mezcla de gas hidrógeno y vapor de agua, lo que debilita los enlaces químicos entre los tubos y el catalizador metálico. Cuando se estampa, los nanotubos se depositan y se adhieren, a través de van der Waals, a la nueva superficie, dejando atrás todos los rastros del catalizador.

Medio litro, que espera defender su disertación en agosto, desarrolló una mano lo suficientemente firme como para depositar nanotubos en una variedad de superficies - "cualquier cosa que pudiera poner en mis manos" - en patrones que podrían ser fácilmente replicados y ciertamente mejorados por procesos industriales. Un ejemplo sorprendente de su trabajo es una película entrecruzada de nanotubos hecha al estampar un conjunto de líneas en una superficie y luego reutilizar el catalizador para hacer crecer más tubos y estamparlos nuevamente sobre el primer patrón en un ángulo de 90 grados. El proceso no tomó más de 15 minutos.

"Seré honesto, eso fue un poco de suerte, combinado con la habilidad de haber hecho esto durante algunos años, ", dijo sobre la obra de arte en miniatura." Pero si estuviera en la industria, Haría una máquina para hacer esto por mí ".

Pint cree que las industrias analizarán detenidamente la técnica, que, según dijo, podría ampliarse fácilmente, para incrustar circuitos de nanotubos en dispositivos electrónicos.

Su propio objetivo es desarrollar el proceso para fabricar una gama de dispositivos de detección óptica altamente eficientes. También está investigando técnicas de dopaje que eliminarán las conjeturas sobre el crecimiento de SWNT metálicos (conductores) o semiconductores.