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de los Materiales.
La Dureza de las Nanoesferas de Silicio
25 de Marzo de 2003.
 Investigadores de la University of Minnesota han realizado las primeras mediciones de la dureza de nanoesferas individuales de silicio y han descubierto que se hallan entre el zafiro y el diamante, dos de los materiales más duros conocidos.
Las nanoesferas son cuatro veces más duras que el silicio típico, aquel que se emplea como ingrediente para fabricar chips de ordenador, cristal y arena. Las propiedades que adoptan en el mundo nanoscópico son tan interesantes en algunos aspectos que podrían abrir nuevos tipos de industria. Además, demuestran que otros materiales, como el propio zafiro, podrían utilizarse en este formato.
William Gerberich y William Mook creen que su técnica de medición les permitirá diseñar materiales superduros. De momento, las nanoesferas podrían intervenir en la fabricación de componentes primarios para los sistemas microelectromecánicos (MEMS), como engranajes, etc.
Antes de proceder con las mediciones, los dos investigadores desarrollaron un método para producir nanoesferas de silicio. Una vez obtenidas, su dureza se midió comprimiéndolas de forma individual entre una superficie de zafiro y una sonda con punta de diamante. El resultado indica que las nanoesferas más pequeñas son también las más duras. Se ensayaron con diversos tamaños, de 100 a 40 nanómetros de diámetro, y su dureza osciló entre los 20 y los 50 gigapascales. En comparación, el acero inoxidable tiene una dureza típica de 1 gigapascal, el zafiro de unos 40 gigapascales y el diamante de unos 90 gigapascales. El silicio normal, por su parte, promedia los 12 gigapascales.
Sin embargo, hasta ahora no se habían conseguido esferas tan pequeñas sin defectos. Estos últimos debilitan a las partículas.
Es la primera vez que se han practicado mediciones mecánicas en nanopartículas. Anteriormente sólo se medían sus propiedades electromagnéticas. El avance permitirá hacer comparaciones con los resultados obtenidos mediante simulaciones por ordenador. Una esfera de silicio de 40 nanómetros de diámetro posee unos 40 millones de átomos. Las esferas examinadas en Minnesota poseían entre 5 y 600 millones de átomos. Estas cifras pueden simularse en supercomputadores sin demasiados problemas.
Información adicional en:
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