jueves, 18 de enero de 2018

Comportamiento eléctrico del nanotubo de carbono dependiente de la pureza y de la distancia entre contactos

Para la electrónica, los nanotubos de carbono requieren estar libres de impurezas para aumentar su utilidad en dispositivos nanométricos, el uso de dichos dispositivos como semiconductores dependerá de la posición de los contactos, según científicos del Instituto de Investigación en Seguridad Energética (Energy Security Research Institute) de la Universidad de Swansea en colaboración con investigadores de la Universidad de Rice.

Este grupo demostró que al bombardear nanotubos de carbono de pared múltiple a 500 ºC con iones de argón, se redujeron las impurezas en la superficie de los nanotubos, de tal manera que las curvas I-V de los nanotubos de pared múltiple fueron reproducibles. Además, demostraron que su resistividad fue dependiente de la longitud entre contactos.

La noticia fue recientemente publicada en Nano Letters

Más información puede ser encontrada en Phys.org

miércoles, 13 de diciembre de 2017

Confinamiento de átomos de argón en superficies nanoestructuradas

El confinamiento de gases nobles en superficies nanoestructuradas a temperaturas no criogénicas representa un desafío formidable. Un grupo internacional de científicos logró preparar una superficie para atrapar átomos individuales de Ar a 300 K. La superficie del material compuesto por aluminosilicatos presenta nanocavidades en forma de prismas hexagonales en una matriz bidimensional sobre una superficie metálica de Ru (0001). La captura de átomos de Ar se detecta in situ mediante espectroscopía por fotoemisión de rayos X con resolución angular (ARXPS), utilizando un sincrotrón a presión ambiental. Los átomos permanecen en las cavidades aun cuando el material se calienta a 400 K. El confinamiento y liberación del Ar se estudian combinando métodos experimentales de la ciencia de superficies y la teoría del funcional de la densidad (DFT).

Los aluminosilicatos permanecen intactos con la inclusión de los átomos de Ar, sin embargo, la permeabilidad de la matriz a los gases, por ejemplo, al CO, se ve significativamente afectada, por lo que estas nanoestructuras también son candidatas interesantes para tamices moleculares y atómicos sintonizables.

Los resultados fueron publicados recientemente en Nature Communications


miércoles, 6 de diciembre de 2017

Diodo molecular activado por cambio en la humedad



Los rectificadores a base de diodos semiconductores se propusieron hace más de seis décadas. Sin embargo, los rectificadores a base de monocapas moleculares con una razón de rectificación mejorada (RR ~ 105) se fabricaron  más recientemente

Un grupo internacional de científicos desarrolló el primer diodo molecular conmutable a base de rutenio, que se puede activar o desactivar por la humedad.  Descubrieron que la RR de la molécula 2-Ru-N puede cambiar en hasta cuatro órdenes de magnitud (entre RRseca ~ 100.4 y RRhúmeda ≥ 103) en respuesta a cambios en la humedad relativa de 5 a 60%.

El estudio fue publicado en Nature Nanotechnology. doi:10.1038/s41565-017-0016-8


Mas información en Nanotechnology News.

miércoles, 29 de noviembre de 2017

Observación dinámica de transformaciones de fase por microscopía electrónica 4D


El punto eutéctico es la temperatura mínima a la cual se funde una mezcla de sustancias de una composición determinada. La posibilidad de observar estas reacciones con alta resolución espacial y temporal, en compositos de nanomateriales, proporciona elementos para entender el crecimiento de aleaciones.

En un reciente estudio se reportaron imágenes y la dinámica de las transformaciones de fase en un sólo nanoalambre de arseniuro de galio (GaAs) crecido sin soporte y recubierto con nanopartículas de oro. Aplicaron la recientemente desarrollada microscopía electrónica de 4 dimensiones (4D) que proporciona la visualización directa del comportamiento transitorio de nanoestructuras en nm y ns.

La reacción eutéctica se inicia con un pulso térmico generado por un láser, a una temperatura mucho menor que los puntos de fusión de los materiales en el composito. Inmediatamente después, un pulso de electrones incide en el material para visualizar los estados transitorios e irreversibles del proceso de nucleación, crecimiento y solidificación del nuevo composito. 

Esta técnica para el control dinámico de  transformación de fase en la escala nanométrica y a tiempos ultra-rápidos, auxiliada por microscopía en 4D, abre el camino para estudios de otras reacciones en una amplia variedad de sistemas.



doi: 10.1073/pnas.1708761114

miércoles, 22 de noviembre de 2017

Tejidos de fibras nanoestructuradas que disipan eficientemente el calor corporal


La creciente necesidad de reducir el consumo energético en épocas de calor ha conducido a diferentes estrategias para optimizar los servicios de regulación térmica. Recientemente, se ha propuesto una alternativa basada en materiales nanoestructurados portables que atemperen a sus usuarios y reduzcan la necesidad de aire acondicionado. Un grupo de investigación de la Universidad de Maryland desarrolló un  tejido basado en fibras nanoestructuradas de nanoláminas de nitruro de boro soportadas por matrices de polímeros de alcohol polivinílico (a-BN/PVA) mediante la técnica de manufactura aditiva. Las fibras del textil fueron generadas por impresión 3D. El tejido mostró un alto grado de empaquetamiento, alta resistencia mecánica, dispersión térmica uniforme así como alta conductividad térmica. Con tales propiedades la dispersión de calor mejoró hasta en 15 ºC con respecto al algodón.

Los resultados se publicaron recientemente en ACS Nano.


Mas información en Phys.org.

miércoles, 15 de noviembre de 2017

Síntesis de óxidos metálicos 2D a temperatura ambiente a partir de metales líquidos

El desarrollo de la electrónica flexible y de otras tecnologías de punta requiere del uso de películas ultra-delgadas bidimensionales (2D) de óxidos metálicos, las cuales combinan las propiedades electrónicas del bulto con la gran actividad superficial de los nanomateriales. Sin embargo, la síntesis de óxidos metálicos 2D es costosa y difícil empleando los métodos tradicionales.

Utilizando diferentes aleaciones líquidas de galio como solventes, investigadores del Royal Melbourne Institute of Technology, lograron producir películas sub-nanométricas (de 0.5 a 1 nm) de HfO2, Al2O3, y Gd2O3 a temperatura ambiente. Las hojas 2D aparecen sobre el metal líquido en una capa superficial después de haber diluido el Hf, Al y Gd en la aleación de bulto. Las películas ultra-delgadas de HfO2 muestran valores superiores hasta en tres órdenes de magnitud del campo de ruptura dieléctrica y exhiben valores similares de la constante dieléctrica y de la banda prohibida reportados para el bulto.

Esta técnica promete ser escalable, reducir los costos y lograr nuevos óxidos 2D no producidos anteriormente.

Los resultados se publicaron recientemente en Science


Mas información en nanotechweb

jueves, 9 de noviembre de 2017

Seda de araña reforzada con grafeno o nanotubos de carbono


Las arañas pueden producir seda con propiedades mecánicas mejoradas si se alimentan con una solución acuosa con nanotubos de carbono o grafeno. Las arañas producen entonces fibras que muestran la mayor viscosidad reportada hasta la fecha y una resistencia comparable a la de las fibras de carbono más fuertes. Estos experimentos abren el camino para generar fibras reforzadas a partir de la inclusión de un material sintético al proceso natural de la producción del hilo de seda. La integración de este tipo de refuerzos a materiales producidos por plantas o por otros animales permitirá la producción de una nueva clase de materiales "biónicos" con múltiples aplicaciones.


Los resultados fueron publicados recientemente en 2D Materials