La tecnología portátil y la tela electrónica pueden ser el camino del futuro, pero para llegar allí, el cableado debe ser fuerte, flexible y eficiente.

Nanotubos de nitruro de boro (BNNT), estudiado por físicos en la Universidad Tecnológica de Michigan, encierra cadenas atómicas de telurio como una paja, que podría ser controlable por luz y presión. En colaboración con investigadores de la Universidad de Purdue, Universidad de Washington y Universidad de Texas en Dallas, el equipo publicó sus hallazgos en Electrónica de la naturaleza esta semana.

A medida que crece la demanda de dispositivos más pequeños y rápidos, los científicos e ingenieros recurren a materiales con propiedades que pueden funcionar cuando los existentes pierden fuerza o no pueden encogerse lo suficiente.

Para tecnología portátil, tela electrónica o dispositivos extremadamente delgados que se puedan colocar sobre la superficie de las tazas, mesas, trajes espaciales y otros materiales, Los investigadores han comenzado a ajustar las estructuras atómicas de los nanomateriales. Los materiales que prueban deben doblarse a medida que la persona se mueve, pero no ir todo taciturno o chasquear, así como resistir a diferentes temperaturas y aún así dar suficiente energía para ejecutar las funciones de software que los usuarios esperan de sus computadoras de escritorio y teléfonos. Aún no estamos allí con la tecnología existente o preliminar.

Como implica el "tubo" de su nanoestructura, Los BNNT están huecos en el medio. Son muy aislantes y tan fuertes y flexibles como una gimnasta olímpica. Eso los convirtió en un buen candidato para combinar con otro material con una gran promesa eléctrica:el telurio. Encadenado en cadenas del grosor de un átomo, que son nanocables muy delgados, y roscado a través del centro hueco de BNNT, Las cadenas atómicas de telurio se convierten en un alambre diminuto con una inmensa capacidad de transporte de corriente.

"Sin esta chaqueta aislante, no podríamos aislar las señales de las cadenas atómicas. Ahora tenemos la oportunidad de revisar su comportamiento cuántico, "Yap dijo." Es la primera vez que alguien ha creado una llamada cadena atómica encapsulada donde realmente se pueden medir. Nuestro próximo desafío es hacer que los nanotubos de nitruro de boro sean aún más pequeños ".

Un nanoalambre desnudo es una especie de cañón suelto. Controlar su comportamiento eléctrico, o incluso simplemente comprenderlo, es difícil en el mejor de los casos cuando está en contacto desenfrenado con electrones volantes. Nanocables de telurio, que es un metaloide similar al selenio y al azufre, Se espera que revele propiedades físicas y electrónicas diferentes a las del telurio a granel. Los investigadores solo necesitaban una forma de aislarlo, que ahora proporcionan los BNNT.

"Este material de telurio es realmente único. Construye un transistor funcional con el potencial de ser el más pequeño del mundo, "dijo Peide Ye, el investigador principal de la Universidad de Purdue, explicando que el equipo se sorprendió al descubrir a través de microscopía electrónica de transmisión en la Universidad de Texas en Dallas que los átomos en estas cadenas unidimensionales se mueven. "Los átomos de silicio se ven rectos, pero estos átomos de telurio son como una serpiente. Este es un tipo de estructura muy original ".

Los nanocables de telurio-BNNT crearon transistores de efecto de campo de solo 2 nanómetros de ancho; Los transistores de silicio actuales en el mercado tienen entre 10 y 20 nanómetros de ancho. La capacidad de transporte de corriente de los nuevos nanocables alcanzó 1,5x10 ^ 8 cm2, que también supera a la mayoría de los nanocables semiconductores. Una vez encapsulado, El equipo evaluó el número de cadenas atómicas de telurio contenidas dentro del nanotubo y observó haces simples y triples dispuestos en un patrón hexagonal.

Adicionalmente, los nanocables llenos de telurio son sensibles a la luz y a la presión, otro aspecto prometedor para la electrónica del futuro. El equipo también encerró los nanocables de telurio en nanotubos de carbono, pero sus propiedades no se pueden medir debido a la naturaleza conductora o semiconductora del carbono.

Si bien se han capturado nanocables de telurio dentro de BNNT, como luciérnaga en un frasco, gran parte del misterio permanece. Antes de que la gente comience a lucir camisetas de telurio y botas con cordones BNNT, Es necesario caracterizar la naturaleza de estas cadenas atómicas antes de que se pueda realizar todo su potencial para la tecnología portátil y la tela electrónica.