Investigadores de la Universidad de Pittsburgh han convertido el oro en nanocables como una forma de crear un material económico para detectar gases venenosos que se encuentran en el gas natural. Junto con colegas del Laboratorio Nacional de Tecnología Energética (NETL), Alexander Star, profesor asociado de química en la Escuela de Artes y Ciencias Kenneth P. Dietrich de Pitt e investigador principal del proyecto de investigación, desarrolló un método de autoensamblaje que utiliza andamios (una estructura que se usa para sostener o soportar otro material) para hacer crecer nanocables de oro. Sus hallazgos, titulado "Soldadura de nanopartículas de oro en plantillas grafíticas para detección química, "se publicaron en línea el 22 de enero en la Revista de la Sociedad Química Estadounidense.
"Los métodos más comunes para detectar gases requieren equipos voluminosos y costosos, ", dice Star." Los sensores basados en chips que dependen de nanomateriales para la detección serían menos costosos y más portátiles, ya que los trabajadores podrían usarlos para monitorear gases venenosos, como el sulfuro de hidrógeno ".
Star y su equipo de investigación determinaron que los nanomateriales de oro serían ideales para detectar sulfuro de hidrógeno debido a la alta afinidad del oro por el azufre y las propiedades físicas únicas de los nanomateriales. Experimentaron con nanotubos de carbono y grafeno, una malla de gallinero a escala atómica hecha de átomos de carbono, y utilizaron modelos informáticos. Difracción de rayos X, y microscopía electrónica de transmisión para estudiar el proceso de autoensamblaje. También probaron las respuestas de los materiales resultantes al sulfuro de hidrógeno.
"Para producir los nanocables de oro, suspendimos nanotubos en agua con ácido cloroáurico que contiene oro, "dice Star". Mientras revolvíamos y calentamos la mezcla, el oro redujo y formó nanopartículas en las paredes exteriores de los tubos. El resultado fue una mezcla altamente conductora de nanocables de oro y nanotubos de carbono ".
Para probar la capacidad de los nanocables para detectar sulfuro de hidrógeno, Star y sus colegas proyectaron una película del material compuesto en un chip estampado con electrodos de oro. El equipo pudo detectar gas a niveles tan bajos como 5 ppb (partes por mil millones), un nivel de detección comparable al de las técnicas de detección existentes. Adicionalmente, podían detectar el sulfuro de hidrógeno en mezclas complejas de gases que simulaban el gas natural. Star dice que el grupo ahora probará los límites de detección de los chips utilizando muestras reales de pozos de gas.
