Los nanotubos se pueden usar para muchas cosas: circuitos eléctricos, baterías, telas innovadoras y más. Sin embargo, los científicos han notado que los nanotubos, cuyas estructuras parecen similares, pueden exhibir propiedades diferentes, con importantes consecuencias en sus aplicaciones. Nanotubos de carbono yLos nanotubos de nitruro de boro, por ejemplo, aunque son casi indistinguibles en su estructura, pueden ser diferentes cuando se trata de fricción. Un estudio realizado por SISSA / CNR-IOM y la Universidad de Tel Aviv creó modelos informáticos de estos cristales y estudió sus características en detalle y observódiferencias relacionadas con la quiralidad del material. El estudio fue publicado en Nanotecnología de la naturaleza .
"Comenzamos con una serie de observaciones experimentales que mostraron que nanotubos muy similares exhiben diferentes propiedades de fricción, con intensidades que varían hasta dos órdenes de magnitud", dice Roberto Guerra, investigador del CNR-IOM y la Escuela Internacional de Estudios AvanzadosSISSA en Trieste, primer autor del estudio. "Esto nos llevó a plantear la hipótesis de que la quiralidad de los materiales puede desempeñar un papel en este fenómeno". El estudio también incluyó a Andrea Vanossi CNR-IOM y Erio Tosatti SISSA, se realizó en colaboración con la Universidad de Tel Aviv.
Para los materiales, como los utilizados en el estudio, la quiralidad está vinculada a la disposición tridimensional de la trama que forma el nanotubo. "Si envolvemos una hoja de papel rayado para formar un tubo, el ángulo queLas líneas que se forman con el eje del tubo determinan su quiralidad ", dice Guerra." En nuestro trabajo reconstruimos el comportamiento de los nanototubos de doble pared, que se pueden imaginar como dos tubos de diámetros ligeramente diferentes, uno dentro del otro. Observamos quela diferencia en quiralidad entre el tubo interno y el tubo externo tiene un efecto notable en la forma tridimensional de los nanotubos ".
un tubo poligonal
"Si continuamos con la metáfora del papel, la diferencia de orientación entre la red en el tubo interno y el tubo externo determina hasta qué punto y, de qué manera, se formarán las regiones planas caras a lo largo del tubo", diceGuerra. Para comprender mejor lo que se entiende por "caras", imagine una sección transversal del tubo, que es poligonal en lugar de perfectamente circular. "Cuanto menor es la diferencia en quiralidad, más claras y obvias son las caras", concluye Guerra.Sin embargo, la diferencia en quiralidad se vuelve demasiado grande, las caras desaparecen y los nanotubos adquieren la clásica forma cilíndrica.
Las caras aparecen espontáneamente dependiendo de las características del material. Los nanotubos de carbono de doble pared tienden a formarse con una mayor diferencia en la quiralidad interna y externa en comparación con el nitruro de boro. Por lo tanto, el primero generalmente mantiene una forma cilíndrica que permite menos fricciónEn otros estudios, Guerra y sus colegas tienen la intención de trabajar directamente en la medición del nivel de fricción entre los nanotubos.
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Materiales proporcionado por Sissa Medialab . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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