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  • Investigadores resuelven un problema que ha frenado una revolución tecnológica

    Interpretación artística de un nanotubo de carbono metálico que se disuelve, en analogía con el trabajo descrito por el grupo Adronov. Crédito:Alex Adronov, Universidad McMaster

    Imagina un periódico electrónico en el que puedas enrollar y derramar tu café, incluso cuando se actualizó ante sus ojos.

    Es un ejemplo de la revolución tecnológica que estaba esperando suceder, excepto por un problema importante que, hasta ahora, los científicos no han podido resolverlo.

    Los investigadores de la Universidad McMaster han superado ese obstáculo al desarrollar una nueva forma de purificar los nanotubos de carbono:los más pequeños, semiconductores más ágiles que se espera que reemplacen al silicio dentro de los chips de computadora y una amplia gama de componentes electrónicos.

    "Una vez que tengamos una fuente confiable de nanotubos puros que no sean muy costosos, muchas cosas pueden suceder muy rápido, "dice Alex Adronov, profesor de Química en McMaster cuyo equipo de investigación ha desarrollado una forma nueva y potencialmente rentable de purificar nanotubos de carbono.

    Los nanotubos de carbono, estructuras similares a pelos que tienen una milmillonésima parte de un metro de diámetro pero miles de veces más largas, son diminutas, materiales conductores flexibles a nanoescala, Se espera que revolucione las computadoras y la electrónica reemplazando chips basados ​​en silicio mucho más grandes.

    Un problema importante que se interpone en el camino de la nueva tecnología, sin embargo, ha estado desenredando nanotubos de carbono metálicos y semiconductores, Dado que ambos se crean simultáneamente en el proceso de producción de las estructuras microscópicas, lo que típicamente implica calentar gases a base de carbono hasta un punto en el que grupos mixtos de nanotubos se forman espontáneamente como hollín negro.

    Solo los nanotubos de carbono metálicos o semiconductores puros son efectivos en aplicaciones de dispositivos, pero aislarlos de manera eficiente ha demostrado ser un problema difícil de superar. Incluso cuando el hollín de nanotubos se muele, nanotubos semiconductores y metálicos se anudan juntos dentro de cada grano de polvo. Ambos componentes son valiosos, pero solo cuando están separados.

    Investigadores de todo el mundo han pasado años tratando de encontrar formas efectivas y eficientes de aislar los nanotubos de carbono y liberar su valor.

    Si bien los investigadores anteriores habían creado polímeros que podrían permitir que los nanotubos de carbono semiconductores se disolvieran y se lavaran, dejando atrás nanotubos metálicos, no existía tal proceso para hacer lo contrario:dispersar los nanotubos metálicos y dejar atrás las estructuras semiconductoras.

    Ahora, El grupo de investigación de Adronov ha logrado revertir las características electrónicas de un polímero conocido por dispersar los nanotubos semiconductores, mientras deja intacto el resto de la estructura del polímero. Al hacerlo, han revertido el proceso, dejando atrás los nanotubos semiconductores y permitiendo la dispersión de los nanotubos metálicos.

    Los investigadores trabajaron en estrecha colaboración con expertos y equipos de la Facultad de Ingeniería de McMaster y el Centro de Microscopía Electrónica de Canadá. ubicado en el campus de la universidad.

    "No hay muchos lugares en el mundo donde se pueda realizar este tipo de trabajo interdisciplinario, "Dice Adronov.

    El siguiente paso, el explica, es que su equipo u otros investigadores aprovechen el descubrimiento para encontrar una forma de desarrollar polímeros aún más eficientes y ampliar el proceso para la producción comercial.

    La investigación se describe en la historia de portada de Química:una revista europea .


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