(Phys.org) —Un anciano, algo pasado de moda, El truco utilizado para purificar muestras de proteínas en función de su afinidad por el agua ha encontrado nuevos seguidores en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. donde los científicos de materiales lo utilizan para dividir soluciones de nanotubos de carbono, separando los nanotubos metálicos de los semiconductores. Dicen que es un ayuno Una forma fácil y económica de producir muestras de nanotubos de carbono de alta pureza para su uso en electrónica a nanoescala y muchas otras aplicaciones.

Los nanotubos de carbono se forman a partir de láminas enrolladas de átomos de carbono dispuestos en un patrón hexagonal que se asemeja a una tela metálica. Una de las características sorprendentes de los nanotubos es que, dependiendo de cómo se enrolle la hoja, una cualidad llamada quiralidad, el tubo resultante puede comportarse como un semiconductor, con varias propiedades, o como un metal, con conductancia eléctrica hasta 10 veces mejor que el cobre. Un gran problema en la creación de productos electrónicos comercialmente viables basados ​​en nanotubos es poder clasificar de manera eficiente el tipo que desea.

Pensando en cómo hacer esto, dice el investigador del NIST Constantine Khripin, planteó el tema de los bioquímicos y la llamada "extracción líquida de dos fases". "Los biólogos usaron esto para separar proteínas, incluso virus, "dice Khripin, "Es una técnica antigua, fue popular en los 70, pero luego HPLC [cromatografía líquida de alto rendimiento] reemplazó muchas de esas técnicas. "La gente también usa HPLC para dividir nanotubos de carbono, él dice, pero tiene menos éxito. La HPLC divide las cosas explotando las diferencias en la movilidad de las moléculas deseadas a medida que viajan en pequeñas columnas cargadas con pequeñas esferas. pero los nanotubos de carbono tienden a adherirse a las esferas, reduciendo el rendimiento y eventualmente obstruyendo el equipo.

El concepto de extracción de líquidos es relativamente sencillo. Haces una mezcla en agua de dos polímeros que has seleccionado para que sean ligeramente diferentes en su "hidrofobicidad, "o tendencia a mezclarse con agua. Agregue su muestra de material a separar, revuelva vigorosamente y espere. Las soluciones de polímero se separarán gradualmente en dos porciones distintas o "fases, "el más ligero en la parte superior. Y traerán consigo esas moléculas en su muestra que comparten un grado similar de hidrofobicidad.

Resulta que esto funciona bastante bien con nanotubos debido a las diferencias en su estructura electrónica:las formas de los semiconductores, por ejemplo, son más hidrofóbicas que las formas metálicas. No es perfecto por supuesto, pero algunas separaciones secuenciales terminan con una muestra en la que las formas no deseadas son esencialmente indetectables.

Se honesto. No es así de fácil. "No, "está de acuerdo, Khripin, "La gente intentó esto antes y no funcionó. El avance fue darse cuenta de que se necesita una diferencia muy sutil entre las dos fases. La diferencia en la hidrofobia entre los nanotubos es pequeña, diminuto, diminuto ". Pero se puede diseñar con una cuidadosa adición de sales y tensioactivos.

"Esta técnica utiliza algunos viales y una centrífuga de sobremesa por valor de un par de cientos de dólares, y tarda menos de un minuto, "observa el miembro del equipo Jeffrey Fagan." Las otras técnicas que la gente usa requieren una HPLC del orden de $ 50, 000 y los rendimientos son relativamente bajos, o una ultracentrífuga que tarda de 12 a 20 horas en separar los diferentes metales de los semiconductores, y es complicado y engorroso ".

"El proyecto de metrología de nanotubos en NIST ha existido durante varios años, ", dice el miembro senior del equipo Ming Zheng." Ha sido un interés constante para nosotros desarrollar nuevas formas de separar nanotubos, formas más baratas, que la industria puede utilizar en el desarrollo de nanoelectrónica y otras aplicaciones. Realmente creemos que tenemos un método aquí que se ajusta a todos los criterios que la gente está buscando. Es fácil, es escalable es de alta resolución, todos los buenos atributos juntos ".