Formación de micro / nanocristales de sal a lo largo de SWNT a través del transporte exterior. Crédito:UNIST
Una tecnología novedosa, Se ha desarrollado capaz de analizar nanomateriales en nuestra vida diaria con el uso de 'sal' común. Esto permite que varias moléculas amplifiquen, hasta cientos de veces, las señales que producen en respuesta a la luz. lo que los hace muy útiles para la investigación de nanomateriales.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Chang Young Lee en la Escuela de Energía e Ingeniería Química de UNIST ha introducido una nueva tecnología, lo que permite observar fácilmente los nanotubos de carbono (CNT) a temperatura ambiente. El recubrimiento de la superficie de CNT con cristales de sal permite la observación directa de los cambios de forma y posición de los CNT. Sus hallazgos también revelaron que los cristales de sal producidos en CNT podrían servir como una lente a través de la cual observar nanomateriales.
Nanotubos de carbono (CNT), que son materiales en forma de tubo hechos de átomos de carbono unidos en formas hexagonales, recientemente han atraído mucha atención debido a su óptica única, mecánico, y propiedades eléctricas. Sin embargo, Los nanotubos de carbono individuales son difíciles de observar con un microscopio óptico general debido a su tamaño extremadamente pequeño. Aunque estos objetos en una escala muy fina pueden examinarse mediante un microscopio electrónico que utiliza un haz de electrones o un microscopio de fuerza atómica (AFM) que utiliza la fuerza entre átomos individuales, tales métodos son difíciles de usar y limitan el área observable.
Su trabajo ha aparecido en la portada de la edición de febrero de 2020 de Nano Letters. Crédito:UNIST
El equipo superó estas limitaciones mediante el uso de sales que se encuentran comúnmente en el medio ambiente. Cuando se agrega agua salada a los nanotubos de carbono dispuestos en una dimensión y se aplica un campo eléctrico, Los iones de sal se mueven a lo largo de la superficie exterior de los nanotubos de carbono para formar cristales de sal. Estos cristales de sal ('ropa') permiten la observación de nanotubos de carbono distribuidos en un área grande utilizando solo el microscopio óptico que se usa comúnmente en los laboratorios. Los cristales de sal se disuelven bien en agua, que no daña los nanotubos de carbono, y son estables antes de ser lavados, para que puedan visualizarse de forma semipermanente.
El equipo también descubrió que los cristales de sal formados en nanotubos de carbono pueden amplificar las señales ópticas de los nanotubos cientos de veces. Normalmente, cuando se recibe la luz, Las moléculas internas interactúan con la energía luminosa para emitir nuevas señales. u señales ópticas. Ampliar y analizar esta señal revela las propiedades del material, con cristales de sal que actúan como una "lente" para amplificar la señal óptica. De hecho, El equipo utilizó la 'lente de sal' para descubrir fácilmente las propiedades eléctricas y los diámetros de los nanotubos de carbono.
"El grado de amplificación de la señal óptica se puede controlar cambiando el índice de refracción según el tipo de sal y la forma y tamaño de los cristales de sal, "dice Yun-Tae Kim en la Escuela de Energía e Ingeniería Química de UNIST, el primer autor del estudio.
Uso de micro / nanolentes de sal para sondear especies moleculares activas en Raman. Crédito:UNIST
El equipo fue un paso más allá al usar una 'lente de sal' para mover los rastros de moléculas de glucosa y urea a través de la superficie exterior de los nanotubos de carbono y detectarlos. La lente de sal formada en la superficie exterior de los nanotubos de carbono amplifica la señal óptica para encontrar una molécula que contiene un mol (M) de cien diámetros.
“La clave de esta tecnología es la capacidad de medir las propiedades físicas en tiempo real sin dañar los nanomateriales a temperaturas y presiones normales, ", dice el profesor Lee." Nuestros hallazgos podrían aplicarse más ampliamente a la investigación de nanomateriales y nanofenómenos ".