Investigadores de la Universidad de Valencia han desarrollado una técnica para determinar las polaridades individuales de cientos de nanocables semiconductores en un solo, proceso de ahorro de tiempo. Dirigido por Ana Cros, director del Instituto de Ciencia de Materiales (ICMUV) de la Universitat de València (UV), el estudio constituye un gran paso adelante tanto en nuestra comprensión como en la aplicación de estas estructuras, ya que su polaridad define las propiedades de los dispositivos fabricados.
Los nanocables semiconductores son estructuras de solo decenas de nanómetros de diámetro con una relación típica de largo a ancho de alrededor de 1000, como un cabello humano, solo mil veces más pequeño. Tanto es así que a menudo se les conoce como materiales unidimensionales, y de hecho tienen muchas propiedades interesantes que no se ven en materiales 3D más grandes. Los nanocables semiconductores se encuentran actualmente entre las estructuras nanométricas más estudiadas y son los bloques de construcción básicos para una gama de dispositivos optoelectrónicos que generan, detectar y controlar la luz, como detectores de luz, emisores y nanosensores.
Hasta ahora, La determinación de sus polaridades requirió que los nanocables fueran analizados uno por uno como parte de un proceso complejo y lento. Esta nueva técnica utiliza un microscopio de fuerza atómica y una sonda Kelvin para detectar fuerzas minúsculas y medir las características eléctricas de la superficie de la muestra. Cuando se combina con análisis de datos avanzados, estas medidas revelan las polaridades de cientos de nanocables al mismo tiempo.
Ana Cros nos ofrece una analogía:"Nuestro microscopio explora la superficie de la muestra de la misma manera que una persona ciega explora su entorno:utiliza una sonda a modo de bastón, tener una idea de las propiedades de la superficie en función de los cambios en las vibraciones. La diferencia entre el microscopio y el bastón es que su punta es extremadamente afilada. Si luego sumamos la carga eléctrica, podemos medir las características eléctricas de la superficie de objetos muy pequeños sin necesidad de tocarlos ".
Conocido como microscopía de fuerza de sonda Kelvin (KPFM), esta técnica ha permitido determinar las polaridades individuales de más de 100 nanocables al mismo tiempo. Núria Garro, investigador del ICMUV, explica:"Lo que solía tomar días (tener que seleccionar los nanocables uno por uno y finalmente destruir la muestra) ahora toma una cuestión de horas, sin ocasionar daño alguno a la muestra ".
El estudio fue publicado en la revista Nano letras y se llevó a cabo conjuntamente con la Universidad de Murcia, la Universidad de Grenoble y la Comisión Francesa de Energía Atómica. Constituye uno de los principales hallazgos de una nueva línea de investigación abierta en el ICMUV para el estudio de procesos optoelectrónicos en materiales y superficies avanzados. Se llevó a cabo en el marco del proyecto europeo NANOWIRING (FP7-People) y fue liderado en Valencia por Núria Garro.
