Nanoredes avanzadas para la transferencia de energía

Ingenieros del Boston College en Estados Unidos, han utilizando dos elementos químicos bastante abundantes y relativamente baratos, para producir nanoredes, en una correa de cables flexibles a nano escala que multiplica la superficie del área crítica para mejorar el rendimiento de los cables en la electrónica y en las aplicaciones de la energía, mejorando enormemente la productividad con respecto a los métodos actuales.

Los investigadores aumentaron los cables de silicio y titanio en redes bidimensionales con bifurcaciones que se asemejan al plano rectangular del tejido metálico. Mediante la creación de nanoredes, el equipo de investigadores conquistó un desafío de ingeniería de larga duración del campo de la nanotecnología; la creación de un material que es muy delgado y que aún mantiene su complejidad, a través de su gran diseño estructural y del factor tiempo adecuado para una eficiente transferencia de carga eléctrica.

“Queríamos crear una nano estructura a diferencia de cualquier otra con una gran superficie”, decía Dunwei Wang, profesor en la Universidad de Boston e integrante del equipo de investigación; “el objetivo era aumentar la superficie y mantener la integridad estructural del material, sin sacrificar la misma y lo que mejora el rendimiento”.

Las pruebas mostraron un mejor desempeño en la capacidad del material para conducir electricidad a través de las conexiones de alta calidad de la nanored. Los ingenieros sugieren que el material podría prestarse a las aplicaciones desde la electrónica al almacenamiento de energía. El Titanio disilicio (TiSi2) ha sido probado para absorber la luz a través de una amplia gama del espectro solar, siendo fácil de obtener, y de forma barata. Los metales basados en silicio también se encuentran presentes en dispositivos de microelectrónica.

Las nano estructuras básicas se crearon dimensionalmente, como un punto compuesto por un pequeño número de átomos. La mayoría de estructuras complejas crecen en tres dimensiones (algo parecido a las ramas de un árbol). El equipo de ingenieros trabajo en 2D, produciendo una red que bajo el microscopio se parece a un árbol con todas sus ramas orientadas en la misma perpendicular del tronco.

El uso integrado de titanio disilicio se debe a que el material en lo referente a la conductividad es muy superior. A finales del año pasado, los investigadores del Instituto Max Planck de Química Bioinorgánica observó que los catalizadores semiconductores de titanio disilicio divide el agua en hidrógeno y oxígeno. Los semiconductores también almacenan los gases producidos, de manera que separa de forma simple ambos elementos. La llamada “separación en agua” puede desempeñar un papel clave en la producción de hidrógeno enfocado como fuente de combustible.

Los ingenieros nos comentaban que estaban muy contentos de haber descubierto esta estructura única y ya están en el trabajo para calibrar hasta qué punto la nanored puede mejorar el rendimiento de un material que ya se utiliza en la electrónica y las aplicaciones en la energía limpia.

Datos de investigación provenientes de Boston College.