El cable más delgado del mundo mide tres átomos de ancho

Cable conductor de electricidad.
Cable conductor de electricidad. / Archivo
  • Los científicos de la Universidad de Stanford han usado una nueva técnica que permite apilar átomos al estilo LEGO

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La fabricación de cables eléctricos ha alcanzado el nivel de miniaturización extremo, con sólo tres átomos de anchura, gracias al uso de los diamantes más pequeños del mundo, los diamantoides.

El logro corresponde a científicos de la Universidad de Stanford y del acelerador SLAC, con una nueva técnica que permite apilar átomos al estilo LEGO, que podría ser potencialmente utilizada para construir pequeños cables para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo tejidos que generan electricidad, dispositivos optoelectrónicos que emplean electricidad y luz, y materiales superconductores que conducen la electricidad sin ninguna pérdida. El estudio se ha publicado en Nature Materials.

"Lo que hemos demostrado aquí es que podemos hacer pequeños cables conductores del tamaño más pequeño posible que esencialmente se ensamblan", dijo Hao Yan, un investigador postdoctoral de Stanford y autor principal del artículo. "El proceso es una simple síntesis en un solo recipiente, se desechan los ingredientes y se obtienen resultados en media hora, es casi como si los diamantoides supieran a dónde quieren ir".

Aunque hay otras maneras de obtener materiales para auto-ensamblar, este es el primero que se muestra para hacer un nanocable con un núcleo sólido y cristalino que tiene buenas propiedades electrónicas, dijo el co-autor del estudio Nicholas Melosh, profesor asociado en SLAC.

Hilos con cáscara aislante

Los hilos de tipo aguja tienen un núcleo semiconductor -una combinación de cobre y azufre conocido como chalcogenido- rodeado por los diamantoides unidos, que forman una cáscara aislante.

Su tamaño minúsculo es importante, dijo Melosh, porque un material que existe en sólo una o dos dimensiones -como puntos, alambres o láminas a escala atómica- puede tener propiedades muy diferentes, extraordinarias en comparación con el mismo material hecho a granel. El nuevo método permite a los investigadores reunir esos materiales con precisión y control átomo por átomo.

Los diamantoides que utilizaron como herramientas de montaje son diminutas jaulas de carbono e hidrógeno. Se encuentran naturalmente en los fluidos del petróleo, que son extraídos y separados por el tamaño y la geometría en laboratorio.