Nanobarras de diamante ultra finas

Las nanoestructuras de diamante unidimensionales (1D) con una elevada razón de proporcionalidad, en forma de nanotubos, nanobarras, nanocables, nanopuntas y nanopilares, tienen una importancia tanto teórica como experimental y han sido propuestas como piezas importantes en futuros dispositivos electrónicos, optoelectrónicos, monitores de pantalla plana y nanodispositivos biomédicos y nanomecánicos. No obstante, la fabricación de finas nanoestructuras unidimensionales de diamante todavía supone un reto y la investigación de sus propiedades está en sus primeras etapas.

Unos ingenieros de la Universidad de Ulster han sido los primeros en crear nanobarras de diamante con un diámetro de 2,1nm, lo cual no solo es más pequeño que el de todas las nanoestructuras 1D presentadas hasta hoy, sino también más pequeño que el valor (2,7-9nm) calculado teóricamente para las nanobarras de diamante energéticamente estables. Con ayuda de los estudios TEM de alta resolución realizados tanto en la Universidad de Birmingham como en las instalaciones de SuperSTEM , en el Laboratorio de Daresbury, los investigadores determinaron que la síntesis de nanobarras de diamante ultrafinas (DNR) es posible, debido a que están encapsuladas en unas cuantas capas de grafeno, que actúan como escudo, manteniendo estables las DNR.

Las nanobarras ultrafinas se fabricaron en un reactor de deposición química a vapor que funcionaba con plasma de microondas, utilizando una mezcla de gases de nitrógeno gas y metano. Junto con algunos nanoclústeres de diamante, nanocables de grafeno y nanotubos de carbono, las nanobarras de diamante se autoensamblaron en una estructura esférica emisora de electrones. Esta nanoestructura integrada que se autoensambla demostró un excelente rendimiento de emisión de electrones de campo, superior al de todos los otros emisores de campo nanoestructurados convencionales.

“Esta novedosa nanoestructura integrada basada en DNR se podría utilizar como cátodo frío de baja potencia, así como en aplicaciones tecnológicas médicas”, señaló el Dr. Naigui Shang, uno de los investigadores de la Universidad de Ulster.

Los resultados del trabajo se publicaron en la edición de abril de la revista ACS Nano, en donde el desarrollo CVD de microondas, la microestructura y la emisión de campo de las nanobarras de diamante se han estudiado mediante una combinación de varias técnicas espectroscópicas.

Fuente: Nano Org