(Phys.org) —Los nanomateriales basados ​​en carbono tienen propiedades únicas que los hacen útiles para muchas aplicaciones técnicas, incluida la construcción ligera, electrónica, generacion de energia, tecnología Ambiental, y medicina. En el diario Angewandte Chemie , un equipo internacional de investigadores ha introducido ahora un nuevo proceso para la producción de nanocables de carbono especialmente finos a partir de carbono en la configuración de diamante. En este proceso, Las moléculas con una estructura similar a un diamante están unidas entre sí dentro de un nanotubo de carbono.

El carbono se presenta en varias configuraciones. El grafito y el diamante se conocen desde hace mucho tiempo. Mientras que el grafito consta de dos dimensiones, láminas de carbono en forma de panal, los diamantes son tridimensionales, estructuras en forma de jaula que consisten en anillos de seis carbonos fruncidos. También se han descubierto una variedad de nuevas nanoconfiguraciones:fullerenos, nanotubos de carbon, grafeno (monocapas de grafito), nanodiamantes, y diamondoides. Los diamondoides son en realidad moléculas de cicloalcano con un esqueleto de carbono configurado en "jaulas", como un diamante. Pueden verse como diamantes en miniatura con átomos de hidrógeno unidos a sus superficies exteriores.

Los nanocables son necesarios para muchas aplicaciones a nanoescala. Se han producido varios tipos de nanocables, incluyendo algunos con diámetros que van desde aproximadamente 50 a 100 nm, hecho de carbono en la configuración de diamante. Un equipo de investigadores de Japón, Porcelana, Alemania, y Estados Unidos quería reducir aún más las dimensiones de los nanocables en el rango subnanométrico. Estos diminutos cables podrían ser útiles en las puntas de los microscopios de túnel de barrido, que son dispositivos que se pueden utilizar para escanear la topología de una superficie para producir imágenes de muy alta resolución.

A los investigadores dirigidos por Hisanori Shinohara en la Universidad de Nagoya (Japón) se les ocurrió la idea de fusionar diamondoides en más largos, alambres superfinos. Para que esto funcionara tuvieron que recurrir a un truco:"moldes" de nanotubos de carbono. Por su material de partida, los científicos eligieron diadamantano, un diamondoide hecho de dos jaulas en forma de diamante. Unieron un grupo de ácido carbónico en cada extremo de estas moléculas. Las moléculas se transfieren a la fase gaseosa para el procedimiento de síntesis. Son absorbidos por los diminutos nanotubos de carbono por acción capilar. Se descubrió que los mejores moldes de nanotubos eran aquellos con un diámetro interno de aproximadamente 1,3 nm. Dentro de los nanotubos, las diamondoides se alinean como un collar de perlas. Calentarlos a aproximadamente 600 ° C bajo una atmósfera de hidrógeno provoca una reacción de polimerización / fusión en la que las moléculas diamondoides individuales se unen a través de sus grupos de ácido carbónico para formar un "alambre" largo con un diámetro de aproximadamente 0,78 nm. Se mantiene la estructura en forma de jaula.

Mediante el uso de cálculos teóricos y diversas técnicas analíticas, los científicos pudieron demostrar que el carbono de los cables tiene una estructura similar a un diamante.

En la actualidad, los científicos están elaborando una técnica de extracción por ultrasonidos para liberar los nanocables de los nanotubos de carbono circundantes.