jueves, 16 de febrero de 2017

Nanocompositos de monóxidos metálicos para cátodos de baterías de Li


Las baterías de iones de litio son actualmente las más eficientes para almacenar energía.  Los materiales empleados como electrodos positivos son cristales que contienen litio y metales de transición reactivos y que permiten la intercalación del litio. Los materiales que no presentan trayectorias para conducción iónica o compuestos libres de litio no son adecuados para tales baterías.


Un grupo de investigadores de Corea desarrolló nanocompositos de monóxidos de metales de transición (MO, con M = Mn, Fe or Co) libres de litio intrínseco y sin caminos de intercalación en sus estructuras cristalinas, para ser empleados como electrodos positivos. Usando molinos de bola de alta energía, los investigadores lograron decorar la superficie de nanocristales de monóxidos metálicos con LiF cristalino, cuya combinación es altamente reactiva electroquímicamente. El inusual comportamiento electroquímico de los nanocompositos se atribuye a mecanismos de reacción de conversión superficiales que permiten tanto la migración de cationes de Li como de aniones de F, en contraste con el mecanismo clásico de intercalación del litio.

Los resultados fueron publicados en Nature Energy

Mas información en http://nanotechweb.org/cws/article/tech/67618


jueves, 9 de febrero de 2017

Se sintetiza material pronosticado como el más resistente del mundo




Un grupo internacional de investigadores sintetizó una forma estable del carbino, una cadena lineal de átomos de carbono con enlace doble (LAC por sus siglas en inglés - linear acetylenic carbon) .


Según cálculos teóricos,  se pronosticó que el carbino  superaría en resistencia mecánica, módulo de elasticidad y rigidez a todos los materiales conocidos. Sin embargo, su síntesis ha causado serias dificultades, porque los enlaces dobles de la cadena de átomos de carbono se interrumpen con facilidad y no se logran cadenas suficientemente largas. Para superar este problema, los investigadores colocaron una capa de grafeno sobre otra y las enrollaron en una especie de “termo”.  Mientras que el record anterior había sido lograr cadenas de sólo 100 átomos, dentro de esta cubierta protectora, sintetizaron una cadena de 6400 átomos de carbino confinada dentro del arreglo. Los físicos lograron no sólo una forma estable, sino que además averiguaron que las propiedades eléctricas del carbino dependen del largo de la cadena.

Los resultados fueron publicados en Nature Materials

jueves, 2 de febrero de 2017

Construyen transistor con nanotubos de carbono que supera a los transistores de silicio


Uno de los problemas en la fabricación de transistores es la reducción de su tamaño, y la tecnología basada en silicio ya está por llegar a sus dimensiones límite; por lo tanto, es deseable probar otras alternativas como los nanotubos de carbono.

Investigadores de la Universidad de Pekín fabricaron un transistor basado en nanotubos de carbono que supera a los transistores tradicionales fabricados con silicio. El transistor es de alto rendimiento y de efecto de campo (CNT FET), con una longitud de compuerta de 5 nanómetros, que supera en desempeño a los FET de silicio con óxido metálico (CMOS) a la misma escala. Estos transistores CNT FET utilizan contactos de grafeno y operan mas rápido  y con menos voltaje de alimentación que los transistores de silicio. Los CNT FET de 5 nanómetros se acercan al límite cuántico del FET mediante el uso de un solo electrón por cada operación. Además, la longitud de contacto de los dispositivos CNT se reduce a 25 nanómetros, comparado con 240 nanómetros de un transitor CMOS FET.

El reto está en construir estos CNT FET a gran escala.


El trabajo se publicó recientemente en la revista Science.

jueves, 26 de enero de 2017

Nanocristales de perovskitas aplicados a diodos emisores de luz y celdas solares

Un equipo de investigadores de la Universidad de Princeton, E.U.A., ha encontrado un procedimiento para construir diodos emisores de luz (LEDs) de alta eficiencia a partir de perovskitas híbridas (orgánica-inorgánica) semiconductoras. La adición de haluros de amonio al precursor de perovskita permite lograr capas 3D nanoestructuradas, de rugorosidad menor a 1nm y conformadas por cristales de 10 nm con la fórmula química CH3NH3PbX3, donde la X puede ser yodo, bromo o cloro. Al quedar cubiertos los nanocristales de perovskita por cationes de haluros de n-butilamonio, lograron una eficiencia cuántica externa de aproximadamente el 10%.
     Los LEDs que contienen yodo emiten en el rojo o en el infra-rojo cercano y cuando contienen bromo emiten en el verde.  Los dispositivos resultaron ser muy estables si se les compara con otros fabricados aplicando métodos convencionales y además se les puede almacenar durante meses en lugar de sólo días. Al ser aplicados en celdas solares la eficiencia para la conversión de potencia aumento de 3% a 22%, comparable con las celdas solares a base de silicio.
      Para más detalles consultar:  Nature Photonics

viernes, 20 de enero de 2017

Nanopartículas de siliciuro de magnesio para la terapia contra el cáncer


Tanto las células cancerosas como las células normales necesitan oxígeno y nutrientes para desarrollarse. Las células cancerosas necesitan mayor suministro, debido a que su crecimiento es descontrolado y de mayor velocidad que el de las células normales.
 Un grupo de investigadores chinos desarrolló nanopartículas basadas en siliciuro de magnesio (MgSi2), un compuesto capaz de eliminar el oxígeno molecular del microambiente de un tumor, lo que evitaría el desarrollo de las células enfermas.
 El proceso consiste en  que, en un medio ácido, el MgSi2 se descompone en silano (SiH4), y este último consume el oxígeno del microambiente del tumor y las células cancerosas mueren.
 Adicionalmente, la reacción produce SiO2  que forma agregados que bloquean los capilares sanguíneos tumorales y evitan que los tumores reciban nuevos suministros de oxígeno y nutrientes.
Los resultados fueron publicados recientemente en Nature Nanotechnology

miércoles, 11 de enero de 2017

SE CREA EL CABLE MÁS DELGADO DEL MUNDO


Investigadores de México, Estados Unidos y Alemania construyeron el cable eléctrico más delgado del mundo con cubierta aislante.

La parte conductora del cable tiene un grosor de tres átomos, alternadamente de azufre y cobre, y la parte aislante está compuesta por una capa tipo diamante (diamantoide).

La unidad estructural más pequeña de la red cristalina del diamante se denomina diamantano. Es un cicloalcano, tiene la fórmula C10H16 y también es el diamantoide más simple. Su interacción con el azufre y el cobre hace factible el autoensamble.

Este material nanoestructurado se puede aplicar en la óptica electrónica en superconductividad y en la generación de energía eléctrica.

Los resultados fueron publicados recientemente en Nature Materials


jueves, 15 de diciembre de 2016

Desarrollan dispositivo flexible que captura energía a partir del movimiento humano


Cada vez está más cercano el día en que se podrán cargar los dispositivos electrónicos como celulares o audífonos inalámbricos con energía generada por la simple acción de caminar o por medio del movimiento corporal.

Investigadores de Ingeniería de la Universidad Estatal de Michigan, en Estados Unidos, han creado una nueva forma de extraer energía a partir del movimiento humano, empleando un dispositivo flexible formado por películas delgadas de diversos materiales no contaminantes, depositadas sobre un sustrato de silicio. La compresión del dispositivo genera energía eléctrica. Con este  dispositivo de bajo costo, conocido como “nanogenerador”, los científicos operaron con éxito una pantalla táctil LCD, un banco de 20 luces LED y un teclado flexible, todo con un simple toque o movimiento de presión y sin la ayuda de una batería.

Nelson Sepúlveda, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática e investigador principal del proyecto, dijo que estos hallazgos revolucionarios, publicados en la revista Nano Energy, sugieren que "estamos en camino hacia la producción de dispositivos portátiles cuya energía se genera por medio del movimiento humano".