Una imagen de micrografía electrónica de transmisión de un nanocristal de hierro dentro de un nanotubo de carbono y la misma sección después de que se ha aplicado una corriente. haciendo que la nanopartícula de hierro se apriete en la constricción adyacente. Crédito:S. Coh et al., Phys. Rev. Lett. (2013)
(Phys.org) —Investigadores de la Universidad de California, Berkeley, han descubierto que un nanocristal que se mueve a través de un nanotubo debido a una carga eléctrica puede atravesar una parte del nanotubo que tiene un diámetro más pequeño que el cristal, sin derretirse ni sufrir compresión. En su artículo publicado en la revista Cartas de revisión física , el equipo describe cómo observaron un nanocristal de hierro moverse a través de un canal estrecho en un nanotubo sin que sus propiedades cambiaran en el proceso.
Los científicos saben desde hace algún tiempo que si se insertan cristales de metal en un nanotubo, entonces los cristales se moverán a través del tubo si se aplica una corriente eléctrica. La velocidad y la dirección de los cristales se pueden controlar modificando la cantidad y la dirección de la corriente. Sin embargo, eso siempre se hizo con nanotubos de ancho uniforme. En este nuevo esfuerzo, los investigadores crearon un nanotubo que tenía un diámetro de 20 nm en la mayor parte de su longitud; sin embargo, en su sección central, hicieron que el nanotubo se contrajera a un diámetro de solo 5 nm.
Se suponía que cuando se aplicaba una carga eléctrica a un nanocristal de hierro introducido en el nanotubo, sería detenido por la constricción hasta que el cristal se derrita debido al calor de la corriente aplicada, o fue aplastado cuando fue forzado a través del espacio más pequeño. En lugar de, los investigadores encontraron, mirando a través de un microscopio electrónico, que el cristal pudo moverse a través de la constricción antes de que ocurriera, sin sufrir ningún cambio en absoluto. En lugar de, simplemente se reorganizó. También notaron que el cristal se movía a través de la constricción a la misma velocidad, independientemente de su longitud, siempre que la corriente se mantenga estable.
Los investigadores no están seguros exactamente de cómo el cristal pudo moverse a través de la constricción, pero teoriza que los átomos en la parte posterior de la estructura cristalina migraron de alguna manera, o difundido al frente, una y otra vez hasta que el cristal tuvo, en esencia, se volvió a formar en el otro lado del bloqueo. El descubrimiento de este fenómeno podría conducir a nuevas formas de sintetizar cristales metálicos o aumentar su pureza.
© 2013 Phys.org
