viernes, 24 de febrero de 2017

Generación de hidrógeno a partir del agua con catalizadores nanoestructurados de rutenio

La producción de hidrógeno a partir de la electrólisis de agua necesita de un catalizador eficiente, duradero y barato con miras a tener aplicaciones comerciales. Generalmente, los catalizadores de platino son los más eficientes, pero son caros y además presentan baja estabilidad en medios no ácidos. En reportes recientes se han presentado metales no preciosos que han resultado ser poco estables en medio ácido y son de menor eficiencia que el platino.
 Un grupo de investigadores de Corea del Sur reportó un nuevo electrocatalizador basado en nanopartículas de rutenio embebidas en una estructura bidimensional de carbono y nitrógeno con el fin de producir hidrógeno a partir del agua. Este sistema es más barato y ha demostrado ser estable tanto en medio ácido como en medio básico y con una eficiencia comparable a la del platino.


Los resultados fueron publicados recientemente en Nature Nanotechnology (2017)

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.