El espacio interior de los nanotubos de carbono puede actuar como plantilla para la síntesis de cadenas de carbono de tipo nanodiamante. Como equipo de científicos de Japón, Alemania, y el informe de Estados Unidos en la revista Angewandte Chemie , Este enfoque de polimerización basado en plantillas allana el camino para el diseño de nuevos nanomateriales unidimensionales.
Los materiales nanométricos, como los nanocables, ofrecen propiedades únicas que son completamente distintas de las de los materiales a granel. Sin embargo, Las nanoestructuras unidimensionales son difíciles de sintetizar. En una cooperación internacional, Hisanori Shinohara de la Universidad de Nagoya en Japón y sus colegas han desarrollado un método que utiliza nanotubos de carbono como recipiente de reacción para la polimerización con plantilla de nanomateriales de cadena lineal. La idea era que durante la polimerización, las pequeñas moléculas precursoras adoptarían naturalmente la estructura unidimensional de los tubos solo si su diámetro interno es lo suficientemente pequeño. Los diámetros más grandes ofrecerían demasiado espacio para que la polimerización pudiera terminar o descontrolarse. Al usar este método, Shinohara y sus colegas pudieron sintetizar una estructura polimérica de nanodiamantes unidimensionales mediante una técnica de recocido relativamente simple. Describen su enfoque:"El enfoque actual basado en plantillas para la síntesis de polímeros diamondoides de cadena lineal es completamente diferente de los enfoques químicos convencionales".
Los científicos usaron diamantano, una estructura de jaula de 10 carbonos, como molécula precursora y bloque de construcción para la polimerización. Esta molécula se bromó en ambos lados para que, tras la adición de nanopartículas de hierro, el bromo se extraería y se formaría un dirradical. En una reacción de polimerización química normal, los radicales formados abstraerían hidrógeno para reacciones de terminación, sino:"Para nuestra gran sorpresa, los radicales son persistentes y se recombinan entre sí dentro de los nanotubos de carbono, "escriben los autores. Y:" Dependiendo del diámetro interno de los nanotubos de carbono, las especies insertadas pueden transformarse en polímeros de cadena lineal o en carbono amorfo ". Como resultado, las estructuras formadas en los tubos de 1 nm de tamaño eran una cadena polimérica de nanodiamondoides, que podría visualizarse de manera impresionante por microscopía electrónica.
Para decirlo de manera más coloquial, los nanotubos de carbono formados llenos del polímero nanodiamondoide parecen macarrones rellenos de espagueti. Para extraer el polímero interno, se puede aplicar una sonicación / extracción en fase de solución, los informes del grupo. La gran ventaja del nuevo método es la simplicidad y especificidad de la formación de la cadena de polímero nanoestructurado unidimensional. Esta técnica sin duda atraerá la atención de los científicos de materiales.
