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Nanotecnología
Nanocristales a la Carta
26 de Marzo de 2004.
 Hilos,
tubos y cepillos se emplean diariamente para construir y mantener
máquinas y dispositivos. Ahora, con la ayuda de una fuente sorprendente,
los mismos elementos pueden ser recreados fácilmente a una escala 10.000
veces más pequeña que el punto con el que termina esta frase. Ingenieros
del laboratorio Argonne emplean la electroquímica para controlar la
arquitectura de los llamados nanocristales.
Se trata de estructuras cuyas dimensiones son del orden de
milmillonésimas de metro. Los científicos piensan que los nanocristales
pueden ser producidos con formas diversas y en grandes cantidades, para
ser usados como superconductores, ferroimanes y metales nobles.
Zhili Xiao, del Argonne National Laboratory, explica que las
arquitecturas de los nanocristales pueden ser controlados mediante
voltajes aplicados. Esto proporciona un alto grado de control sobre sus
condiciones de crecimiento.
Los métodos tradicionales usados para fabricar nanocristales implicaban
inyectar rápidamente sustancias dentro de una solución calentada a altas
temperaturas. El problema en este caso es la dificultad de controlar la
concentración de la solución, que cambia a medida que la reacción
avanza. Con el cambio de la concentración se llega a cambios en el
potencial electroquímico, cuya estabilidad es crucial para crear
nanocristales bien formados.
En cambio, Xiao y sus colegas han descubierto que es posible controlar
fácilmente el potencial electroquímico empleando un voltaje eléctrico.
Los científicos han usado una técnica llamada electrodeposición, que usa
electricidad pasando a través de un electrodo para reducir iones de una
solución en una superficie dada. Cambiando el valor del voltaje aplicado
y el tipo de sustancias en la solución, los investigadores de Argonne
han podido sintetizar casi 30 nanoestructuras diferentes, incluyendo
nanopartículas de varias formas, nanohilos, nanocepillos y nanotrípodes.
Gracias a la disponibilidad de grandes cantidades de estos
nanocristales, se están explorando sus propiedades físicas y químicas.
Tales estructuras pueden llevarnos a descubrimientos de nuevos fenómenos
y aplicaciones, tales como el uso de nanocristales ferromagnéticos como
componentes de un medio de almacenamiento de densidad ultra-alta, o el
uso de ciertos nanocristales metálicos como catalizadores para la
producción de hidrógeno.
Cuando alteramos la forma de un nanocristal, estamos básicamente
situando un nuevo marco al espacio en el que se mueven los electrones.
Esto afecta a las propiedades físicas, lo cual explica por qué un
triángulo y una esfera hechos de plomo pueden tener propiedades
superconductoras completamente diferentes.
Información adicional en:
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