Estes novos nanotubos podero ser supercondutores e fotovoltaicos

Nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 27/10/2023

Nanotubos de calcogenetos

Os nanotubos de carbono esto entre as estrelas da nanotecnologia. Feitos enrolando-se uma folha de grafeno – uma folha atomicamente fina de tomos de carbono -, eles possuem resistncia mecnica e condutividade eltrica excepcionais, entre uma srie de outras propriedades optoeletrnicas exticas, com aplicaes potenciais inclusive em componentes semicondutores alm da era do silcio.

claro que a nanotecnologia nos deu toda uma a famlia de materiais unidimensionais, como fosforeno, estaneno, germaneno e siliceno. Assim, j se sabia que poderamos fazer uma srie de nanotubos de materiais diferentes.

E Yusuke Nakanishi e colegas da Universidade Metropolitana de Tquio no escolheram qualquer material para sintetizar um novo tipo de nanotubo promissor: Eles foram logo para os dicalcogenetos de metais de transio, uma famlia de materiais com propriedades pticas, eletrnicas e mecnicas de grande interesse tecnolgico. So os metais de transio no grupo 16 da Tabela Peridica – tambm comum ouvir referncias a eles como molibdenita.

Usando uma tcnica de vapor, eles conseguiram no s criar nanotubos de calcognios de parede nica, mas toda uma famlia deles, com diferentes dimetros e diversas quiralidades.

Isso tem grande significado porque os nanotubos de metais de transio possuem caractersticas que no so vistas nos nanotubos de carbono, como supercondutividade e propriedades fotovoltaicas, onde a exposio luz gera tenso ou corrente eltrica.

Nanotubos puros e hbridos

Alm de criar um novo componente verstil, os pesquisadores descobriram que os ngulos quirais dos nanotubos so distribudos aleatoriamente: Isto significa que eles tm acesso a toda a gama de ngulos possveis, o que promete novos insights sobre a relao entre a quiralidade e os estados eletrnicos, uma questo-chave no resolvida nesse campo de pesquisa.

Apareceram tambm tubos ultrafinos, de apenas alguns nanmetros, que curiosamente cresceram dentro do substrato que serve como semente – e no fora, como seria de se esperar. Isso os torna uma plataforma nica para observar efeitos da mecnica quntica.

E, ajustando sua receita, a equipe conseguiu intercambiar o metal e o calcognio, produzindo nanotubos de seleneto de molibdnio, de seleneto de tungstnio e nanotubos de liga de sulfeto de tungstnio e molibdnio. Eles sintetizaram at mesmo nanotubos com um elemento do lado de fora e outro elemento do lado de dentro, uma espcie de nanotubo do tipo “Janus”, em homenagem ao deus de duas faces da mitologia romana.

Esses diversos novos membros na famlia de nanotubos prometem no apenas novas aplicaes, mas tambm ajudaro a melhorar nossa compreenso dos prprios nanotubos e de como propriedades exticas emergem de suas estruturas.

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