es.wedoany.com Noticia: Un equipo de investigación liderado por la Universidad de Tokio, Japón, publicó en la última edición de la revista Science un avance: lograron fabricar nanotubos semiconductores de disulfuro de molibdeno de pared simple con un diámetro de solo 1 nanómetro (aproximadamente una cienmilésima parte del grosor de un cabello humano). Utilizando nanotubos de nitruro de boro como plantilla de reacción, el equipo sintetizó nanotubos ultrafinos con una estructura atómica definida en el espacio confinado interior, verificando una predicción teórica de hace 25 años sobre el cambio de la banda prohibida de los materiales a escala nanométrica, lo que ofrece nuevas perspectivas para el desarrollo de dispositivos electrónicos miniaturizados de próxima generación.
Fundada en 1877, la Universidad de Tokio es una de las principales universidades integrales de investigación de Japón, con reconocimiento internacional en campos como ciencia de materiales, nanotecnología y física de semiconductores. El disulfuro de molibdeno es un material semiconductor de dicalcogenuro de metal de transición, con una banda prohibida ajustable y una excelente movilidad de electrones, muy valorado en la nanoelectrónica. El nitruro de boro es un material aislante de banda ancha, cuyos nanotubos tienen una estructura estable y un diámetro interno uniforme, lo que permite utilizarlos como "nanorreactores" para el crecimiento de otros materiales unidimensionales.
El equipo de investigación llevó a cabo reacciones químicas en el espacio confinado dentro de los nanotubos de nitruro de boro, sintetizando nanotubos de disulfuro de molibdeno de pared simple con un diámetro de solo 1 nanómetro y una estructura atómica definida. Este espacio confinado permitió el crecimiento de nanotubos ultrafinos que de otro modo serían difíciles de formar, y promovió una disposición ordenada de los átomos, obteniendo así un material con una estructura altamente uniforme. El estudio encontró que, a medida que disminuye el diámetro de los nanotubos, su banda prohibida también se reduce, lo que confirma el efecto de confinamiento cuántico predicho teóricamente por científicos hace unos 25 años. Las tecnologías semiconductoras actuales tienen dificultades para mantener una estructura perfecta durante la miniaturización de dispositivos, y los defectos se amplifican significativamente a medida que disminuye el tamaño; los nanotubos de carbono también presentan problemas similares de control de diámetro y uniformidad de quiralidad. Los nanotubos de disulfuro de molibdeno muestran ventajas potenciales en cuanto a controlabilidad de tamaño y consistencia de estructura atómica, lo que podría ofrecer una nueva solución para construir dispositivos semiconductores ultrapequeños con dimensiones de canal del orden de 1 nanómetro.
Actualmente, los nanotubos fabricados tienen solo unos cientos de nanómetros de longitud. El equipo de investigación planea como próximo paso aumentar la longitud hasta aproximadamente 1 micrómetro (es decir, 1000 nanómetros), y probar este método para sintetizar otros materiales de nanotubos inorgánicos, incluidos materiales magnéticos y superconductores. Este logro representa un avance revolucionario en la síntesis de nanomateriales, explorando nuevas rutas de materiales para futuros dispositivos nanoelectrónicos que superen los límites de los semiconductores tradicionales basados en silicio.
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