Investigadores de la Universidad Metropolitana de Tokio han logrado utilizar nanocables de un calcogenuro de metal de transición para fabricar nanocintas atómicamente delgadas. Se expusieron paquetes de nanocables a un gas de átomos de calcógeno y calor que ayudó a fusionar los hilos en tiras estrechas. Las nanocintas son muy buscadas para dispositivos electrónicos sofisticados; Dada la escalabilidad del método, el equipo espera que tenga un uso generalizado en la producción industrial de materiales de última generación.

A medida que los circuitos se vuelven más pequeños, más rápidos y más eficientes desde el punto de vista energético, los científicos se enfrentan al desafío cada vez más difícil de controlar la estructura a nivel atómico de los materiales que se utilizan en ellos. Una vía prometedora de investigación es el uso de intrincados hilos de material de sólo unos pocos átomos de ancho; una de esas estructuras está compuesta por calcogenuros de metales de transición, una combinación de metales de transición y calcógenos, átomos que comparten una columna con el oxígeno en la tabla periódica. Estos nanocables atómicamente delgados poseen propiedades únicas en su estructura unidimensional y son muy buscados para dispositivos electrónicos sofisticados. Pero lo que tienen en minuciosidad, les falta en afinabilidad. Aquí es donde entran las nanocintas, láminas estrechas y atómicamente delgadas. El control fino de su ancho, por ejemplo, conduce a una variación controlada en sus propiedades electrónicas y magnéticas.

Se ha aplicado una gran cantidad de trabajo para construir nanocintas de abajo hacia arriba. El problema, sin embargo, es que tales métodos no son escalables. Ese es un problema para producir cantidades a granel para dispositivos comerciales. Ahora, un equipo dirigido por el Dr. Hong En Lim y el profesor asociado Yasumitsu Miyata de la Universidad Metropolitana de Tokio han ideado una forma escalable de ensamblar nanocables en nanocintas.

El equipo ya había sido pionero en formas de producir nanocables en grandes cantidades. Usando nanocables de telururo de tungsteno, crearon haces de cables depositados en un sustrato plano. Estos fueron expuestos a vapores de calcógenos como azufre, selenio y telurio. Con una combinación de calor y vapor, los hilos inicialmente separados en los paquetes se entrelazaron con éxito en nanocintas estrechas y atómicamente delgadas con una estructura en zigzag característica. Al ajustar el grosor de los paquetes originales, incluso pudieron elegir si estas cintas se orientaron paralelas al sustrato o perpendiculares a él, gracias a una competencia entre qué tan favorable es tener bordes o caras paralelas a la superficie inferior. Además, al ajustar el sustrato sobre el que se colocan los paquetes, pudieron controlar si las cintas estaban orientadas al azar o apuntando en una sola dirección. Es importante destacar que el método es escalable y se puede aplicar para llevar la síntesis desde la fabricación a escala de laboratorio de unas pocas cintas hasta síntesis a granel en grandes áreas de sustrato.

El equipo pudo confirmar que las cintas tenían propiedades electrónicas exóticas únicas a su naturaleza unidimensional. Esto no solo es un gran avance para la ciencia de los materiales, sino también un paso tangible hacia las nanocintas producidas en masa en la electrónica, la optoelectrónica y los catalizadores de última generación. + Explora más

Los nanocables a escala atómica ahora se pueden producir a escala