{"id":23498,"date":"2024-08-06T13:53:47","date_gmt":"2024-08-06T20:53:47","guid":{"rendered":"https:\/\/periodicorealidades.com\/?p=23498"},"modified":"2024-08-06T13:53:48","modified_gmt":"2024-08-06T20:53:48","slug":"descubriendo-el-nanohilo-metalico-el-alambre-mas-fino-jamas-creado","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/periodicorealidades.com\/index.php\/2024\/08\/06\/descubriendo-el-nanohilo-metalico-el-alambre-mas-fino-jamas-creado\/","title":{"rendered":"Descubriendo el nanohilo met\u00e1lico. El alambre m\u00e1s fino jam\u00e1s creado"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Investigadores de la Escuela Polit\u00e9cnica Federal de Lausana (EPFL) de Suiza, que simularon miles de posibles materiales unidimensionales, afirman haber descubierto lo que podr\u00eda ser el alambre met\u00e1lico m\u00e1s delgado jam\u00e1s encontrado, el nanohilo. Los materiales unidimensionales, como los nanotubos de carbono, que se construyen uniendo \u00e1tomos individuales en una cadena, son codiciados por sus propiedades el\u00e9ctricas, magn\u00e9ticas y \u00f3pticas \u00fanicas y a menudo inusuales.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Los investigadores detr\u00e1s de este material unidimensional (1-D) en particular, ensamblado alternando dos \u00e1tomos de carbono y un \u00e1tomo de cobre, afirman que su alambre reci\u00e9n dise\u00f1ado podr\u00eda ser el nanohilo met\u00e1lico m\u00e1s delgado jam\u00e1s creado, capaz de permanecer estable a 0 grados Kelvin. Si el alambre simulado puede fabricarse, los investigadores creen que podr\u00eda tener numerosas aplicaciones en futuros componentes electr\u00f3nicos miniaturizados.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>SIMULACIONES POR COMPUTADORA IDENTIFICAN LOS PRINCIPALES CANDIDATOS PARA CREAR MATERIALES UNIDIMENSIONALES<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Para empezar, Chiara Cignarella, autora principal del art\u00edculo que describe el descubrimiento, y sus colegas Davide Campi y Nicola Marzari, se preguntaron si las simulaciones por computadora usando estructuras cristalinas ya conocidas podr\u00edan ayudarlos a encontrar el candidato perfecto sin tener que intentar construir miles de ellos en un laboratorio. Espec\u00edficamente, buscaban cristales tridimensionales que tuvieran las propiedades estructurales y electr\u00f3nicas adecuadas que les permitieran ser f\u00e1cilmente \u00abexfoliados\u00bb. Seg\u00fan los autores del estudio, la exfoliaci\u00f3n es el proceso de \u2018desprender\u2019 el material sobrante de la estructura 3D original hasta que solo queda la cadena unidimensional de \u00e1tomos. Este proceso se ha utilizado en el pasado para extraer materiales bidimensionales (2-D) como el grafeno de materiales tridimensionales, pero los investigadores se\u00f1alan que esta ser\u00eda la primera vez que se utiliza para exfoliar materiales unidimensionales como los nanotubos de carbono.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Este enfoque conceptual, que naci\u00f3 en el Laboratorio de Teor\u00eda y Simulaci\u00f3n de Materiales de la EPFL, parte del esfuerzo del Centro Nacional de Competencia en Investigaci\u00f3n (NCCR) MARVEL, llev\u00f3 a la creaci\u00f3n de una base de datos de m\u00e1s de 780,000 estructuras cristalinas tridimensionales conocidas, recopiladas de varias bases de datos cient\u00edficas de todo el mundo. Durante este proceso, los investigadores se centraron espec\u00edficamente en cristales mantenidos unidos por fuerzas de van der Waals. Seg\u00fan el comunicado de prensa que anuncia el descubrimiento, las fuerzas de van der Waals son \u00abel tipo de interacciones d\u00e9biles que ocurren cuando los \u00e1tomos est\u00e1n lo suficientemente cerca como para que sus electrones se superpongan\u00bb.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A continuaci\u00f3n, el equipo cre\u00f3 un algoritmo especializado para clasificar la enorme cantidad de datos que hab\u00edan compilado. Si funcionaba correctamente, su algoritmo identificar\u00eda cristales cuya organizaci\u00f3n espacial de \u00e1tomos conten\u00eda hilos naturales similares a alambres. Tambi\u00e9n calcular\u00eda con precisi\u00f3n cu\u00e1nta energ\u00eda se requerir\u00eda para separar estos nanohilos unidimensionales del resto del cristal base, lo cual es cr\u00edtico para determinar cu\u00e1n viables ser\u00edan para fabricarse realmente.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cBusc\u00e1bamos espec\u00edficamente alambres met\u00e1licos, que se supone son dif\u00edciles de encontrar porque, en principio, los metales 1-D no deber\u00edan ser lo suficientemente estables para permitir la exfoliaci\u00f3n\u201d, explic\u00f3 Cignarella. Por ejemplo, los investigadores dicen que los nanotubos de carbono unidimensionales, que alguna vez fueron prometedores, han perdido favor ya que han demostrado ser \u00abmuy dif\u00edciles de fabricar y controlar\u00bb.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>DE 780,000 CANDIDATOS A CUATRO<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Este esfuerzo inicialmente redujo la enorme lista de posibles cristales a solo 800 candidatos viables. Un refinamiento adicional basado en la estabilidad simulada, las propiedades electr\u00f3nicas y estructurales de esta lista la redujo a\u00fan m\u00e1s a los 14 principales y, finalmente, a los cuatro candidatos m\u00e1s prometedores. Notablemente, dos de esos materiales eran metales y los otros dos eran semimetales.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En \u00faltima instancia, el candidato m\u00e1s intrigante del algoritmo fue una cadena de l\u00ednea recta compuesta por dos \u00e1tomos de carbono y un \u00e1tomo de cobre. Llamado alambre met\u00e1lico CuC2, las simulaciones del material unidimensional mostraron las propiedades electr\u00f3nicas conductoras de un alambre mientras permanec\u00eda estable a una temperatura de funcionamiento normal. Esto se debe a que esta cadena simulada en particular tambi\u00e9n era resistente a las distorsiones de Peierls, que son rupturas en la cadena unidimensional.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cEs realmente interesante porque no esperar\u00edas que un alambre real de \u00e1tomos a lo largo de una sola l\u00ednea sea estable en la fase met\u00e1lica\u201d, dijo Cignarella sobre su principal candidato.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Los investigadores dicen que tambi\u00e9n se alegraron al descubrir que su alambre unidimensional te\u00f3rico podr\u00eda exfoliarse de tres fuentes cristalinas distintas. Seg\u00fan su estudio, estas son NaCuC2, KCuC2 y RbCuC2.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cRequiere poca energ\u00eda para extraerse de ellas\u201d, explica el comunicado, \u201cy su cadena puede doblarse mientras conserva sus propiedades met\u00e1licas, lo que lo har\u00eda interesante para la electr\u00f3nica flexible\u201d.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>FABRICANDO MATERIALES PRINCIPALES PARA COMPRENDER SU RENDIMIENTO EN EL MUNDO REAL<\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En su estudio, publicado en la revista ACS Nano, los investigadores se\u00f1alan que su algoritmo tambi\u00e9n descubri\u00f3 otros materiales unidimensionales prometedores. Por ejemplo, un semimetal identificado por sus simulaciones, Sb2Te2, podr\u00eda ayudar a los f\u00edsicos a estudiar los aislantes excit\u00f3nicos. Un estado ex\u00f3tico de la materia que se teoriz\u00f3 inicialmente hace m\u00e1s de 50 a\u00f1os, los aislantes excit\u00f3nicos nunca han sido observados directamente. Si se fabricara en la vida real, Sb2Te2 podr\u00eda permitir que este fen\u00f3meno cu\u00e1ntico se vuelva visible a escalas macrosc\u00f3picas.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A continuaci\u00f3n, Cignarella dice que su equipo espera asociarse con experimentalistas que puedan sintetizar estos materiales unidimensionales, incluido su nanohilo de carbono y cobre. En teor\u00eda, crear estos materiales en el mundo real podr\u00eda permitir a los cient\u00edficos probar c\u00f3mo transportan cargas el\u00e9ctricas y c\u00f3mo diferentes temperaturas afectan su estabilidad y rendimiento.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Seg\u00fan los autores del estudio, \u00abambas cosas ser\u00e1n fundamentales para comprender c\u00f3mo funcionar\u00edan en aplicaciones del mundo real.\u00bb<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Investigadores de la Escuela Polit\u00e9cnica Federal de Lausana (EPFL) de Suiza, que simularon miles de posibles materiales unidimensionales, afirman haber descubierto lo que podr\u00eda ser el alambre met\u00e1lico m\u00e1s delgado jam\u00e1s encontrado, el nanohilo. 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