Una cadena de carbino confinada en un nanotubo de carbono de doble pared. Imagen: Lei Shi / Universidad de Viena

El carbono puede adquirir una forma tan barata como el carbón o tan cara como el diamante. Tan blanda como el grafito o tan dura como el revolucionario grafeno. Y desde hace tiempo sabemos que existe un alótropo con propiedades mecánicas que superan a cualquier material conocido: el carbino.

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Esta estructura de carbono perfectamente unidimensional es muy inestable en condiciones ambientales, pero ahora sabemos cómo estabilizarla. Un equipo de investigadores de la Universidad de Viena ha conseguido sintetizar una cadena de carbino de longitud récord: más de 6.400 átomos de carbono. Para ello han confinado el material en una doble pared de nanotubos de carbono que ejerce de reactor para alargar la cadena y le proporciona una gran estabilidad.

Los qu√≠micos org√°nicos llevan a√Īos intentando sintetizar cadenas ultralargas de carbino, un material que se investiga desde hace cinco d√©cadas. La cadena estable de mayor longitud obtenida hasta el momento (en 2010) era de 44 √°tomos de carbono. No s√≥lo han batido el r√©cord: lo han mejorado en dos √≥rdenes de magnitud. El estudio se ha realizado en colaboraci√≥n con centros de investigaci√≥n de todo el mundo, entre ellos la Universidad del Pa√≠s Vasco, y aparece publicado este mes en la revista Nature Materials.

El Nano-Bio Spectroscopy Group de la UPV, liderado por √Āngel Rubio, se ha encargado de confirmar la existencia de estas cadenas con ensayos estructurales y √≥pticos. En una nota de prensa, la Universidad del Pa√≠s Vasco destaca:

La prueba experimental directa de las cadenas de carbono ultralargas confinadas, que son dos órdenes de magnitud más largas que las anteriormente probadas, constituye un avance prometedor en el objetivo final de obtención de cadenas de carbono perfectamente lineales.

Estudios teóricos muestran que tras hacer crecer estas cadenas lineales dentro de un nanotubo de carbono, el sistema híbrido resultante podría tener un carácter metálico debido a la transferencia de carga desde los nanotubos de carbono hacia la cadena, aunque tanto el nanotubo como la cadena son semiconductores en vacío. Por lo tanto, es posible controlar las propiedades electrónicas de este sistema híbrido. Por consiguiente, este nuevo sistema, además de ser muy interesante desde el punto de vista químico, podría ser muy importante en el campo de los nanodispositivos.

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El carbino es m√°s duro y flexible que el diamante o el grafeno. Sus propiedades mec√°nicas y electr√≥nicas podr√≠an revolucionar ‚ÄĒs√≠, como promete el grafeno‚ÄĒ el sector de los semiconductores, las bater√≠as de alta densidad y la emergente espintr√≥nica. A pesar del logro, las limitaciones de longitud siguen suponiendo una barrera para la producci√≥n de las cadenas unidimensionales de carbono y su aplicaci√≥n en la industria. El objetivo final es conseguir extraerlas de las paredes del nanotubo y estabilizarlas en un medio l√≠quido. [UPV, Nature]


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