Investigadores de la Universidad de Fudan en Shanghai, El Instituto Nacional de Ciencia de Materiales de Japón y el Centro de Ciencia de Materiales de QUT han publicado el estudio, "Cables de plata atómicos únicos estables que se ensamblan en un nanoarray conectable a circuitos, "en el diario Comunicaciones de la naturaleza .

Durante las últimas dos décadas, Los investigadores que desean desarrollar nanodispositivos rara vez han tenido éxito en la creación de cables atómicos largos que se ensamblan en una matriz orientada coherentemente. además, tales cables han sido inestables en cualquier cosa fuera del vacío.

En este proyecto, como explica el profesor Dmitri Golberg de QUT, los investigadores descubrieron que tenían un éxito sorprendente cuando no intentaban crear un cable, átomo por átomo, dentro de un vacío.

Los investigadores colocaron nanopartículas de plata en el exterior de diminutas nanovarillas que tienen canales en el interior.

"Cuando hacemos esto en el vacío, o en una atmósfera inerte como suele hacer la gente, no pasa nada, "Dijo el profesor Golberg.

"Pero lo hicimos en el aire. Los átomos de las partículas de plata se difundieron muy rápido y se difundieron dentro de los canales".

El resultado esperado, El profesor Golberg dijo:en un experimento como este, la plata reaccionaría con el oxígeno del aire y formaría óxido de plata.

"En lugar de, los átomos entran en los canales para acomodarse y formar estos pequeños hilos.

"No fue intencional, no se planeó hacer cables, " él dijo.

El profesor Golberg dijo que el proceso era como gotas de agua que atraviesan un colador, y el resultado fue que los cables, tan delgado como un solo átomo, formado dentro de los canales en un proceso de autoorganización, con hasta 200 cuerdas en cada canal.

Luego, los investigadores conectaron los nanocables a los electrodos y pasaron una corriente a través del cable, esperando que se comporte como un metal en el sentido de que la corriente debería aumentar a medida que aumenta el voltaje.

"Pero a cierta temperatura, el material se convirtió en aislante. Esto no es común para la plata y se llama transición de aislante metálico. "Dijo el profesor Golberg.

"Esta es una transición bastante interesante en física.

"Y este es un punto importante, porque significa que el hilo plateado se puede utilizar como interruptor térmico. Dependiendo de la temperatura, se cambian las propiedades del material cambiando la temperatura ".

En el trabajo para construir nanodispositivos, el alambre se considera bastante largo, aunque para ponerlo en perspectiva, el alambre mide aproximadamente una quincuagésima parte del ancho de un cabello humano.

"Todavía es bastante pequeño, pero para mí es bastante largo. En el microscopio electrónico, Es muy grande."

El profesor Golberg es científico de materiales y físico con más de 30 años de experiencia práctica en el trabajo con nanomateriales.

Su área principal de investigación es encontrar los materiales campeones en cada categoría de tecnologías de energía verde:termoconductores, termoeléctrico estructural, baterías y materiales solares:bajo un análisis profundo de todos los posibles candidatos colocados en entornos hostiles de la vida real, desde condiciones de vacío similares al espacio y desde temperaturas muy altas de 2000 grados centígrados hasta -195 grados centígrados, modelado dentro del microscopio electrónico.

"Con un microscopio electrónico se pueden ver claramente las cosas que les suceden a los átomos individuales, que es la posibilidad única que aún me fascina y emociona, "Dijo el profesor Golberg.

"Por ejemplo, al buscar materiales para electrodos ultraeficientes del futuro, Puedo ver, e incluso grabar video, cómo los iones se insertan en los materiales ".