Patrones de nanotubos de carbono llamados muarés creados para la investigación de materiales

• Fecha : 10 de marzo de 2021
• Fuente : Universidad de Tokio
• Resumen : Los comportamientos de los materiales dependen de muchas cosas, incluida no solo la composición del material, sino también la disposición de sus partes moleculares. Por primera vez, los investigadores han encontrado una manera de convencer a los nanotubos de carbono para que creen patrones muaré. Estas estructuras podrían ser útiles eninvestigación de materiales, en particular en el campo de los materiales superconductores.

Los comportamientos de los materiales dependen de muchas cosas, incluida no solo la composición del material, sino también la disposición de sus partes moleculares. Por primera vez, los investigadores han encontrado una manera de convencer a los nanotubos de carbono para que creen patrones muaré. Estas estructuras podrían ser útiles eninvestigación de materiales, en particular en el campo de los materiales superconductores.

El profesor Hiroyuki Isobe del Departamento de Química de la Universidad de Tokio y su equipo crean estructuras de materiales nanoscópicos, principalmente a partir de carbono. Su objetivo es explorar nuevas formas de crear nanoestructuras de carbono y encontrar aplicaciones útiles para ellas. El más recienteEl avance de su laboratorio es una nueva forma de nanotubo de carbono con una disposición muy específica de átomos que ha atraído mucha atención en el campo de los nanomateriales.

"Creamos con éxito diferentes tipos de nanotubos de carbono de un átomo de espesor que se autoensamblan en estructuras complejas", dijo Isobe. "Estos nanotubos están hechos de hojas enrolladas de átomos de carbono dispuestos hexagonalmente. Hicimos otros anchos y estrechos que encajandentro de ellos. Esto significa que la estructura de tubo compleja resultante tiene una pared de doble capa. Los patrones hexagonales de estas capas están compensados ​​de manera que las dos capas juntas crean lo que se conoce como patrón de muaré. Y esto es importante para los investigadores de materiales ".

Es posible que vea patrones de muaré en su vida cotidiana. Cuando los patrones repetidos se superponen entre sí, surge un nuevo patrón resultante. Si luego mueve una de las capas, o si se mueve en relación con las capas, este patrón resultante cambiará ligeramente.Por ejemplo, si miras una puerta mosquitera a través de una cortina de malla, o si mantienes dos tamices juntos. En el caso de los patrones de muaré del equipo, se hacen cuando una cuadrícula hexagonal de átomos de carbono se gira ligeramente en relación con otra cuadrícula hexagonal similar.

Estos patrones no son solo para mostrar, pueden imbuir materiales con propiedades funcionales. Dos áreas que podrían beneficiarse especialmente de las propiedades creadas aquí son la química sintética, ya que los tubos de bicapa de carbono muaré podrían ser objetivos desafiantes pero atractivos de autodestrucción molecular.ensamblaje y materiales superconductores, lo que podría conducir a un salto generacional en dispositivos eléctricos que requieren mucha menos energía para funcionar y serían mucho más capaces que los dispositivos actuales.

Fuente de la historia :

Materiales proporcionado por Universidad de Tokio . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.

Referencia de la revista :

1. Taisuke Matsuno, Yutaro Ohtomo, Maki Someya, Hiroyuki Isobe. Estereoselectividad en ensamblaje espontáneo de bicapas de carbono inconmensurables laminadas . Comunicaciones de la naturaleza , 2021; 12 1 DOI: 10.1038 / s41467-021-21889-8