La nanotecnología se basa en la fabricación de nanoestructuras. Los científicos ahora han logrado desarrollar una estructura de carbono única a nanoescala que se asemeja a un pequeño bigote retorcido. Su método podría abrir el camino a la formación de nano-redes más complejas. Investigadores del Grupo de Propiedades Electrónicas de Materiales de la Facultad de Física (Universidad de Viena) y sus colaboradores internacionales han publicado sus resultados en la nueva revista de acceso abierto del grupo Nature Publishing, Informes científicos .

Los nanomateriales exhiben propiedades únicas que solo pueden desplegarse cuando las estructuras del material son muy pequeñas, es decir, a nanoescala. Para aprovechar estas propiedades especiales como, por ejemplo, efectos cuánticos específicos es muy importante producir nanoestructuras predefinidas de forma controlada e interpretar la formación de su forma. Los científicos intentan comprender cómo iniciar y controlar el crecimiento de los nanomateriales y están explorando diferentes formas de diseñar y construir nanoestructuras con un control preciso sobre las formas. En naturaleza, muchas formas orgánicas crecen bilateralmente, es decir, simétricamente en dos direcciones distintas. Un equipo internacional de investigadores de la Universidad de Viena (Austria), la Universidad de Surrey (Reino Unido) y la IFW Dresden (Alemania) han logrado ahora tal formación bilateral de nanomateriales inorgánicos en un ambiente controlado mediante la implementación de un nuevo método.

Cómo hacer crecer un nanomoustache

Los científicos presurizaron un gas que consta de átomos de carbono y hierro a una temperatura elevada hasta que observaron que dos brazos de átomos de carbono comenzaron a crecer espontáneamente a partir de un núcleo de hierro. Cuando el núcleo de hierro era lo suficientemente pequeño, los dos brazos de carbono comenzaron a girar en espiral en sus extremos de modo que toda la nanoestructura tenía un parecido sorprendente con un bigote enroscado. "Los conocimientos alentadores que obtuvimos de nuestros experimentos proporcionan un muy buen punto de partida para la producción controlada de nuevos materiales extraordinarios con nanoestructuras diseñadas", espera el Dr. Hidetsugu Shiozawa, autor principal de la publicación científica e investigador de la Facultad de Física de la Universidad de Viena.

Imperfecciones útiles

Para conocer más sobre la arquitectura interna de los nanomoustaches, los investigadores cortaron su nanomaterial en rebanadas extremadamente delgadas y utilizaron una técnica de microscopía especial, la microscopía electrónica de transmisión, para observar más de cerca las rebanadas. Cuando las nanoestructuras crecen, Surgen imperfecciones estructurales del material que son características de la forma en que se formó el material. En el patrón de espina de pescado observado del nanomo bigote en rodajas, la distribución de las imperfecciones estructurales permitió a los científicos mirar atrás en el tiempo y extraer más información sobre la formación del nanomaterial. Para futuras aplicaciones será fundamental aplicar sus conocimientos al crecimiento de nanoestructuras en 2 o 3 dimensiones con el fin de construir patrones y redes regulares a nanoescala. Por lo tanto, Los científicos se esfuerzan por comprender aún más el mecanismo detrás del patrón de formación de los nanomoustaches y tienen como objetivo desarrollar nanoestructuras más dimensionales y más complejas en futuros proyectos de investigación.