Los investigadores que participaron en un estudio internacional, en el que participó la UPV / EHU-Universidad del País Vasco, han estabilizado cadenas de más de 6.400 átomos de carbono utilizando nanotubos de doble pared.
En un estudio, en el que participaron investigadores del Grupo de Espectroscopía Nano-Bio de la UPV / EHU dirigido por Ángel Rubio, se ha desarrollado una nueva ruta para producir carbeno cadenas de carbono infinitamente largas cuyas propiedades mecánicas superan a las del diamante y el grafenomediante el uso de nanotubos de carbono de doble pared para proteger la cadena de carbono debido a su extrema inestabilidad en condiciones ambientales. Los resultados del estudio han sido publicados en la revista Materiales de la naturaleza .
El carbono elemental aparece en muchas formas diferentes, algunas de las cuales son muy conocidas y se han estudiado a fondo: diamante, grafito, grafeno, fullerenos, nanotubos y carbeno. Dentro de esta "familia de carbono", el carbeno un verdaderamente unidimensionalestructura de carbono es el único que no se ha sintetizado hasta ahora, a pesar de haber sido estudiado durante más de 50 años.Los químicos orgánicos en todo el mundo han estado tratando de sintetizar cadenas de carbyne cada vez más largas mediante el uso de agentes estabilizadores; la cadena más larga obtenida hasta ahoralogrado en 2010 fue de 44 átomos de carbono.
Un grupo de investigación de la Universidad de Viena, dirigido por el profesor Thomas Pichler, ha presentado un nuevo medio simple para estabilizar las cadenas de carbono con una longitud récord de más de 6.400 átomos de carbono. De este modo, han batido el récord anterior en más dedos órdenes de magnitud. Para hacer esto, utilizaron el espacio confinado dentro de un nanotubo de carbono de doble pared como un nano-reactor para hacer crecer las cadenas de carbono ultralargas y también para proporcionarles una gran estabilidad. Esta estabilidad es tremendamente importantepara futuras aplicaciones
confirmado
El trabajo realizado en colaboración con varios grupos de investigación altamente prominentes en todo el mundo, incluido el Grupo de investigación de Espectroscopía Nano-Bio de la UPV / EHU dirigido por el Profesor Ángel Rubio, ha confirmado inequívocamente la existencia de estas cadenas mediante sondas estructurales y ópticas.Los investigadores han presentado su estudio en la última edición de Materiales de la naturaleza . Según los investigadores, la prueba experimental directa de las cadenas de carbono ultra largas confinadas, que son dos órdenes de magnitud más largas que las previamente probadas, puede verse como un paso prometedor hacia el objetivo final de obtener una línea perfectamente lineal.cadenas de carbono
Los estudios teóricos han demostrado que después de haber hecho crecer estas cadenas lineales dentro del nanotubo de carbono, el sistema híbrido podría tener una naturaleza metálica debido a la transferencia de carga de los nanotubos de carbono hacia la cadena, aunque tanto el nanotubo como la cadena son semi vacíos.-conductores. Por lo tanto, es posible controlar las propiedades electrónicas de este sistema híbrido. Por lo tanto, este nuevo sistema no solo es interesante desde el punto de vista químico, sino que también podría ser muy importante en el campo de los nano dispositivos.
Según los modelos teóricos, el carbyne tiene propiedades mecánicas que no tienen comparación con ningún material conocido, ya que incluso supera las propiedades de resistencia mecánica y flexibilidad del grafeno y el diamante. Además, sus propiedades electrónicas apuntan hacia nuevas aplicaciones nanoelectrónicas, comoen el desarrollo de nuevos semiconductores magnéticos, baterías de alta densidad de potencia o en la electrónica de transporte de espín cuántico spintronics. Sin embargo, los investigadores señalan que para hacer esto sería necesario extraer estas cadenas de carbono lineales ultralargas del doblenanotubo amurallado que los contiene y los estabiliza en algún entorno líquido.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del País Vasco . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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