Los nanotubos son más fuertes que el acero y más pequeños que cualquier elemento de la electrónica basada en silicio. Potencialmente, pueden procesar información más rápido con menos energía. El desafío ha sido descubrir cómo incorporar estas propiedades en dispositivos electrónicos útiles. Ahora los científicos de la Universidad de California, Riverside ha descubierto que al agregar líquido iónico, una especie de sal líquida, pueden modificar la transparencia óptica de las películas de nanotubos de carbono de pared simple en un patrón controlado.

El mundo del tamaño de un átomo de los nanotubos de carbono es muy prometedor para un futuro que exige componentes electrónicos más pequeños y rápidos. Los nanotubos son más fuertes que el acero y más pequeños que cualquier elemento de la electrónica basada en silicio, el componente omnipresente de los dispositivos eléctricos actuales, y tienen mejor conductividad. lo que significa que potencialmente pueden procesar información más rápido con menos energía.

El desafío ha sido descubrir cómo incorporar todas esas excelentes propiedades en dispositivos electrónicos útiles. Un nuevo descubrimiento de cuatro científicos de la Universidad de California, Riverside nos ha acercado a la meta. Descubrieron que al agregar líquido iónico, una especie de sal líquida, pueden modificar la transparencia óptica de las películas de nanotubos de carbono de pared simple en un patrón controlado.

"Fue un descubrimiento, no es algo que estábamos buscando, "dijo Robert Haddon, director del Centro de Ciencia e Ingeniería a Nanoescala de UC Riverside. Científicos Feihu Wang, Mikhail Itkis y Elena Bekyarova estaban buscando formas de mejorar el comportamiento eléctrico de los nanotubos de carbono, y como parte de su investigación también analizaron si podían modular la transparencia de las películas. Un artículo sobre sus hallazgos se publicó en línea en abril en Fotónica de la naturaleza .

Los científicos pasaron algún tiempo tratando de afectar las propiedades ópticas de las películas de nanotubos de carbono con un campo eléctrico, con poco éxito, dijo Itkis, un científico investigador en el Centro de Ciencia e Ingeniería a Nanoescala. "Pero cuando aplicamos una capa delgada de un líquido iónico encima de la película de nanotubos, notamos que el cambio de transparencia se amplifica 100 veces y que el cambio de transparencia ocurre en las proximidades de uno de los electrodos, así que comenzamos a estudiar qué causa estos cambios drásticos y cómo crear transparencia en patrones controlados ".

Un líquido iónico contiene iones negativos y positivos que pueden interactuar con los nanotubos, influyendo drásticamente en su capacidad para almacenar una carga eléctrica. Que aumenta o disminuye su transparencia, similar a la forma en que las gafas se oscurecen a la luz del sol. Al aprender a manipular la transparencia, los científicos pueden comenzar a incorporar películas de nanotubos en productos que ahora dependen de componentes más lentos o más pesados, como el óxido de metal.

Por ejemplo, utilizando películas de nanotubos entrelazadas con una película de líquido iónico, los científicos podrían crear Smart Windows más rentables, que se oscurecen cuando hace calor afuera y se vuelven más claros cuando hace frío.

"Las ventanas inteligentes son una nueva industria que se ha demostrado que ahorra el 50 por ciento de sus costos de energía, ", dijo Itkis." En un día muy caluroso, puede sombrear la ventana con solo girar un interruptor, para que no tenga que usar tanto aire acondicionado. Y en un día de invierno puedes hacer una ventana más transparente para dejar entrar más luz ".

Los científicos aún deben estudiar la viabilidad económica del uso de películas de nanotubos, pero Bekyarova dijo que una posible ventaja sería que los nanotubos de carbono son ultradelgados, aproximadamente 1, 000 veces más pequeño que un solo mechón de cabello, por lo que necesitaría muy poco para cubrir un área grande, como las ventanas de un gran edificio.

Itkis dijo que las películas de nanotubos también son muy prometedoras en la construcción de instrumentos analíticos más livianos y compactos, como espectrómetros, que se utilizan para analizar las propiedades de la luz.

En esta aplicación, se puede utilizar una película de nanotubos con una serie de electrodos como rejilla de difracción configurable eléctricamente para un espectrómetro de infrarrojos, permitiendo escanear la longitud de onda de la luz sin partes móviles.

Es más, mediante el uso de electrodos direccionables, el patrón espacial de la transparencia inducida en la película de nanotubos puede modificarse de forma controlada y usarse como un medio óptico configurable eléctricamente para el almacenamiento y transferencia de información a través de patrones de luz.

Los nanotubos de carbono tienen un gran potencial, pero todavía queda mucho trabajo por hacer para que sean útiles en electrónica y optoelectrónica, Dijo Haddon.

"El desafío es aprovechar sus propiedades sobresalientes, ", dijo." No estarán disponibles en Home Depot la próxima semana, pero hay un progreso continuo en el campo ".