(Phys.org) —¿Cómo se arma un rompecabezas cuando las piezas son demasiado pequeñas para recogerlas? Reduzca la distancia entre ellos.

Los ingenieros de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign están utilizando Shrinky Dinks, plástico que se encoge a altas temperaturas, para cerrar la brecha entre los nanocables en una matriz para que sean útiles para aplicaciones de electrónica de alto rendimiento. El grupo publicó su técnica en la revista Nano letras .

Los nanocables son extremadamente rápidos, semiconductores eficientes, pero para ser útil para aplicaciones electrónicas, necesitan ser empaquetados juntos en matrices densas. Los investigadores han luchado por encontrar una manera de unir una gran cantidad de nanocables para que estén alineados en la misma dirección y con solo una capa de espesor.

"Los químicos ya han hecho un trabajo brillante al hacer que los nanocables exhiban un rendimiento muy alto. Simplemente no tenemos una forma de colocarlos en un material que podamos manejar, "dijo el líder del estudio SungWoo Nam, profesor de ciencias mecánicas e ingeniería en la U. de I. "Con el enfoque de reducción, la gente puede fabricar nanocables y nanotubos usando cualquier método que les guste y usar la acción de contracción para compactarlos en una densidad más alta ".

Los investigadores colocan los nanocables en el plástico Shrinky Dinks como lo harían con cualquier otro sustrato, pero luego encogerlo para acercar los cables mucho más. Esto les permite crear matrices muy densas de nanocables de una manera simple, forma flexible y muy controlable.

El método de contracción tiene la ventaja adicional de alinear los nanocables a medida que aumentan de densidad. El grupo de Nam demostró cómo incluso los cables más de 30 grados descentrados pueden alinearse perfectamente con sus vecinos después de encogerse.

"Hay ensamblaje al mismo tiempo que aumenta la densidad, "Nam dijo, "por lo que incluso si los cables se ensamblan en una dirección desorientada, podemos seguir utilizando este enfoque".

El plástico se sujeta antes de hornear para que solo se encoja en una dirección, de modo que los cables se empaqueten juntos pero no se doblen. La sujeción en diferentes lugares podría dirigir las matrices en formaciones interesantes, según Nam. Los investigadores también pueden controlar la densidad de los cables al variar la cantidad de tiempo que se calienta el plástico. También están explorando el uso de láseres para encoger con precisión el plástico en patrones específicos.

Nam tuvo por primera vez la idea de usar plástico Shrinky Dinks para ensamblar nanomateriales después de ver un dispositivo de microfluidos que usaba canales hechos de plástico retráctil. Se dio cuenta de que el alto grado de contracción y el bajo costo del plástico podrían tener un gran impacto en el ensamblaje y procesamiento de nanocables para aplicaciones.

"Estoy interesado en este concepto de sintetizar nuevos materiales que se ensamblan a partir de bloques de construcción a nanoescala, "Nam dijo." Puedes crear nuevas funciones. Por ejemplo, los experimentos han demostrado que la película hecha de nanocables empaquetados tiene propiedades que difieren bastante de una película fina como un cristal ".

Una aplicación que el grupo está explorando ahora es una célula solar de película delgada, hecho de nanocables densamente empaquetados, que podrían recolectar energía de la luz de manera mucho más eficiente que las células solares tradicionales de película delgada.