Un sistema que utiliza un láser y corriente eléctrica para posicionar y alinear con precisión los nanotubos de carbono representa una nueva herramienta potencial para crear dispositivos electrónicos a partir de pequeñas fibras.

Debido a que los nanotubos de carbono tienen propiedades eléctricas y térmicas únicas, pueden tener aplicaciones futuras en refrigeración electrónica y como dispositivos en microchips, sensores y circuitos. Ser capaz de orientar los nanotubos de carbono en la misma dirección y colocarlos con precisión podría permitir que estas nanoestructuras se utilicen en tales aplicaciones.

Sin embargo, es difícil manipular algo tan pequeño que miles de ellos cabrían dentro del diámetro de una sola hebra de cabello, dijo Steven T. Wereley, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Purdue.

"Una de las cosas que podemos hacer con esta técnica es ensamblar nanotubos de carbono, ponerlos donde queramos y convertirlos en estructuras complicadas, " él dijo.

Los nuevos hallazgos de la investigación dirigida por el estudiante de doctorado de Purdue, Avanish Mishra, se detallan en un artículo que apareció en línea el 24 de marzo en la revista. Microsistemas y nanoingeniería , publicado por Nature Publishing Group.

La técnica, llamado patrón electrocinético rápido (REP), utiliza dos electrodos paralelos hechos de óxido de indio y estaño, un material transparente y eléctricamente conductor. Los nanotubos están dispuestos al azar mientras están suspendidos en agua desionizada. La aplicación de un campo eléctrico hace que se orienten verticalmente. Luego, un láser infrarrojo calienta el fluido, produciendo un vórtice en forma de rosquilla de líquido circulante entre los dos electrodos. Este vórtice permite a los investigadores mover los nanotubos y reposicionarlos.

"Cuando aplicamos el campo eléctrico, están inmediatamente orientados verticalmente, y luego cuando aplicamos el láser, comienza un vórtice, que los arrastra hacia pequeños bosques de nanotubos, "Dijo Wereley.

El artículo de investigación fue escrito por Mishra; La estudiante graduada de Purdue, Katherine Clayton; La estudiante de la Universidad de Louisville, Vanessa Velasco; Stuart J. Williams, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Universidad de Louisville y director del Laboratorio de Sistemas Microfluídicos Integrados; y Wereley. Williams es un ex estudiante de doctorado en Purdue.

La técnica supera las limitaciones de otros métodos para manipular partículas medidas en la escala de nanómetros, o mil millonésimas de metro. En este estudio, el procedimiento se utilizó para nanotubos de carbono de paredes múltiples, que son láminas ultrafinas enrolladas de carbono llamadas grafeno. Sin embargo, según los investigadores, Con esta técnica, otras nanopartículas, como los nanocables y las nanovarillas, se pueden colocar y fijar de manera similar en orientación vertical.