Chips flexibles gracias a películas de nanotubos

Un proceso de filtración simple pero ingenioso ha ayudado a unos investigadores a crear películas flexibles del tamaño de una oblea hechas de nanotubos de carbono de pared única, altamente alineados y muy juntos entre sí.

En una solución apropiada de nanotubos y bajo las condiciones adecuadas, los tubos se ensamblan por millones formando largas filas que se alinean mejor de lo que antes se pensaba que era factible.

Este avance es obra del equipo de Junichiro Kono, de la Universidad Rice en Houston, Texas, Estados Unidos.

Las delgadas películas ofrecen un interesante abanico de aplicaciones potenciales, que incluyen la producción de dispositivos electrónicos y fotónicos (capaces de manipular la electricidad y la luz) flexibles. Pensemos en un chip de ordenador que se pueda doblar, algo que de hacerse con el típico chip rígido y quebradizo de silicio provocaría su rotura; la ventaja es obvia.

Un nanotubo de carbono es un cilindro de grafeno, con sus átomos dispuestos en hexágonos. El modo en que se coloquen los hexágonos determina la quiralidad del tubo, y eso determina sus propiedades electrónicas. Algunos son semiconductores, y otros son conductores.

Una película de nanotubos de la misma quiralidad y perfectamente alineados tendría propiedades electrónicas específicas. Controlar la quiralidad permitiría películas ajustables. Con las técnicas convencionales, los nanotubos crecen en lotes cuyas unidades son de tipos aleatorios.

Los investigadores de la Universidad Rice han usado con éxito un método para producir películas de nanotubos muy bien alineados. Las películas podrían ser valiosas para dispositivos fotónicos y electrónicos flexibles. (Foto: Jeff Fitlow/Rice University)

El proceso usado por el equipo de Kono es relativamente simple. Fue desarrollado inicialmente en el Instituto Nacional estadounidense de Estándares y Tecnología (NIST), y con él Kono y sus colaboradores han conseguido separar nanotubos con arreglo a su quiralidad.

Con las mejoras introducidas por el equipo de Kono, y los nuevos conocimientos que estos científicos han ido adquiriendo sobre cómo controlar el proceso para obtener distintos tipos de nanotubos, ahora ya pueden fabricar obleas de nanotubos de hasta unos dos centímetros y medio de ancho (una pulgada), tamaño limitado solo por el de sus herramientas), y de cualquier grosor desde un mínimo de unos pocos nanómetros a un máximo del orden de los cientos.

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