martes, 30 de abril de 2013

Controlando la quiralidad en nanotubos de carbono

Uno de los objetivos últimos en el campo de investigación sobre nanotubos de carbono es sintetizar nanotubos de carbono de una sola pared (SWNT) con quiralidades controladas. Veinte años después del descubrimiento de los SWNT, científicos de la Universidad de Aalto han conseguido controlar la quiralidad en nanotubos de carbono durante su síntesis de la deposición de vapor químico.

La estructura de nanotubos de carbono se define por un par números enteros denominados como índices quirales (n,m), en otras palabras, quiralidad. Este término define las propiedades ópticas y electrónicas de los nanotubos de carbono, así pues su control es la clave para explotar sus aplicaciones prácticas.

A lo largo de los años se han realizado sustanciales progresos para desarrollar varios métodos de síntesis controlados por la estructura. Sin embargo, el control preciso sobre la estructura quiral de los SWNTs se ha visto obstaculizada por una carencia de medios para dirigir la formación de catalizadores de nanopartículas de metal y sus dinámicas catalíticas durante el crecimiento del tubo. Lo que se ha conseguido es una formación epitaxial de nanopartículas de CO por reducción de una solución sólida en CO bien desarrollada.

Por primera vez, el nuevo catalizador fue empleado para un crecimiento selectivo de SWNT. Gracias a la introducción del nuevo catalizador en un reactor CVD convencional, el equipo de investigación demostró crecimiento preferencial de semiconductores SWNT (~90%) con una excepcionalmente alta población de (6,5) tubos (53%) a 500 °C. Además, también mostraron un desplazamiento de la preferencia quiral desde (6,5) tubos a 500 °C hasta (7, 6) y (9, 4) nanotubos a 400 °C.

Estos descubrimientos abren nuevas perspectivas tanto para el control estructural de los SWNT como para elucidar sus mecanismos de crecimiento, así que son importantes para la comprensión fundamental de la ciencia tras el crecimiento de los nanotubos.



Via Aalto

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