Los nanotubos de nitruro de boro son cualquier cosa menos aburridos, según los científicos de la Universidad de Rice que han encontrado una manera de observar cómo se mueven en los líquidos.
El método de los investigadores para estudiar la dinámica en tiempo real de los nanotubos de nitruro de boro BNNT les permitió confirmar, por primera vez, que el movimiento browniano de BNNT en solución coincide con las predicciones y que, como los nanotubos de carbono de tamaños comparables,permanecer rígido
Esas propiedades y otras: los BNNT son casi transparentes a la luz visible, resisten la oxidación, son semiconductores estables y son excelentes conductores de calor, podrían ser útiles como bloques de construcción para materiales compuestos o en estudios biomédicos, entre otras aplicaciones.El estudio ayudará a los científicos a comprender mejor el comportamiento de las partículas en cristales líquidos, geles y redes de polímeros.
Los científicos de arroz Matteo Pasquali y Angel Martí y el estudiante graduado y autor principal Ashleigh Smith McWilliams aislaron BNNT individuales combinándolos con un tensioactivo de rodamina fluorescente.
Esto permitió a los investigadores mostrar su movimiento browniano, la forma aleatoria en que las partículas se mueven en un fluido, como el polvo en el aire, es lo mismo que para los nanotubos de carbono, y por lo tanto se comportarán de manera similar en los flujos de fluidos.significa que los BNNT pueden usarse en el procesamiento en fase líquida para la producción a gran escala de películas, fibras y compuestos.
"Los BNNT son típicamente invisibles en la microscopía de fluorescencia", dijo Martí. "Sin embargo, cuando están cubiertos por tensioactivos fluorescentes, pueden verse fácilmente como pequeñas barras móviles. Los BNNT son un millón de veces más delgados que un cabello. Comprender cómo estas nanoestructurasmover y difundir la solución a un nivel fundamental es de gran importancia para la fabricación de materiales con propiedades específicas y deseadas ".
Los nuevos datos provienen de experimentos realizados en Rice e informados en el Revista de Química Física B .
Comprender cómo la cizalla ayuda a los nanotubos a alinearse ya ha valido la pena en el desarrollo del laboratorio Pasquali de fibras, películas y recubrimientos de nanotubos de carbono conductivos, que ya están haciendo ondas en los materiales y la investigación médica.
"Los BNNT son los primos descuidados de los nanotubos de carbono", dijo Pasquali. "Fueron descubiertos solo unos años más tarde, pero tardaron mucho más en despegar, porque los nanotubos de carbono se habían llevado la mayor parte de la atención".
"Ahora que la síntesis de BNNT ha avanzado y entendemos su comportamiento fundamental de los fluidos, la comunidad podría avanzar mucho más rápido hacia las aplicaciones", dijo. "Por ejemplo, podríamos fabricar fibras y recubrimientos que sean térmicamente conductores pero eléctricamente aislantes, lo cual esmuy inusual ya que los aislantes eléctricos tienen poca conductividad térmica ".
A diferencia de los nanotubos de carbono que emiten luz infrarroja cercana de baja energía y son más fáciles de detectar bajo el microscopio, el equipo de Rice tuvo que modificar los BNNT multipared para hacerlos tanto dispersables como visibles. Las moléculas de rodamina combinadas con largas cadenas alifáticas sirvieron para este propósito, uniéndose a los nanotubos para mantenerlos separados y permitiendo que se ubiquen entre los portaobjetos de vidrio separados lo suficiente como para permitir que se muevan libremente. La etiqueta de rodamina permitió a los investigadores rastrear nanotubos individuales por hasta cinco minutos.
"Necesitábamos poder visualizar el nanotubo durante períodos de tiempo relativamente largos, de modo que pudiéramos modelar con precisión su movimiento", dijo Smith McWilliams. "Dado que las etiquetas de rodamina coordinadas en la superficie BNNT tenían menos probabilidades de foto-blanquearse o atenuarse que aquellos libres en solución, el BNNT apareció como una señal fluorescente brillante contra un fondo oscuro, como puede ver en el video. Esto me ayudó a mantener el nanotubo enfocado durante todo el video y permitió que nuestro código rastreara con precisión su movimiento a lo largo del tiempo"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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