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Ciencia de los
Materiales
Moléculas Apretadamente
"Empaquetadas" Dan una Resistencia Inesperada a una Nanolámina de Material
30 de
Agosto de 2007.
 Un
equipo de científicos de la Universidad de Chicago y del Laboratorio
Nacional de Argonne ha descubierto la sorprendente resistencia de una
lámina de nanopartículas que mide sólo 50 átomos de espesor.
Ésta no es una capa muy frágil como podríamos pensar por su extrema
delgadez, sino una robusta membrana elástica. Incluso cuando se la
suspendió sobre un diminuto agujero y se la apretó con una punta
ultrafina, la membrana igualó la fuerza equivalente de una lámina
ultrafina de plexiglás, manteniendo además su integridad estructural a
temperaturas relativamente altas.
Las características del material lo hacen un candidato prometedor para
su utilización en un sensor de presión muy sensible para aplicaciones
tecnológicas de alta precisión. Si los ingenieros utilizan diferentes
tipos de nanopartículas para hacer el mismo tipo de membrana suspendida,
podría incluso ser posible utilizar estos dispositivos como filtros
químicos para promover reacciones catalíticas en una muy pequeña escala
de dimensiones.
Como moléculas artificiales, estas nanopartículas pueden servir también
como bloques de construcción para ensamblar nanoestructuras
específicamente diseñadas.
Pero los beneficios son tanto científicos como tecnológicos. Los
especialistas ya habían descubierto que las propiedades electrónicas de
los materiales semiconductores pueden cambiar drásticamente cuando sus
componentes metálicos más diminutos se confinan apretadamente entre
moléculas orgánicas, un fenómeno denominado nanoconfinamiento. Pero
ahora los investigadores encuentran que sus propiedades mecánicas
también pueden cambiar drásticamente.
El material experimental consistió en partículas de oro separadas por
"parachoques" orgánicos para impedir que entraran en contacto directo.
El equipo de la investigación suspendió este arreglo de nanopartículas
en una solución, y luego extendieron la solución sobre un pequeño chip
de silicio. Cuando se secó, dejó un manto de nanopartículas cubriendo
los pequeños agujeros del chip. Cada agujero mide cientos de
nanopartículas de diámetro. Entonces, los investigadores probaron la
resistencia de la capa de nanopartículas libremente suspendidas,
pinchándola con la punta de un microscopio de fuerza atómica.
El equipo de investigación también encontró que el material se mantenía
unido cuando se calentaba hasta alcanzar temperaturas de 210 grados y
más allá.
Información adicional en:
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