Dispositivos con nanopartículas autoorganizadas
Las nanopartículas están cambiando las reglas de juego en campos que van desde la ciencia de materiales y la biomedicina hasta la energía. Un consorcio desarrolló nuevas aplicaciones utilizando sistemas de nanopartículas cargadas autoorganizadas en el ámbito del proyecto «Metallic and semiconducting nanoparticle source for electronic and optoelectronic applications» (NANOSOURCE) . El equipo perfeccionó una técnica basada en el vacío desarrollada por un socio del proyecto para generar y depositar nanopartículas cargadas sobre sustratos. Los socios fabricaron nanopartículas en el rango de dos a diez nanómetros, con densidades de superficie sin precedentes para partículas sin contacto de hasta aproximadamente tres partículas por centímetro cuadrado. También consiguieron aumentar aún más la densidad para producir una monocapa continua de nanopartículas en contacto o múltiples capas de nanopartículas. Aprovechando la naturaleza cargada de las nanopartículas producidas con esta técnica, los investigadores exploraron la autoorganización electrostática. Produjeron grupos unidimensionales en líneas definidas mediante litografía convencional. Utilizando la deposición preferencial de partículas cargadas en bordes afilados, los científicos formaron grupos de nanocables de nanopartículas muy juntas con anchuras inferiores a treinta nanómetros. Con la espectroscopia mejorada Raman de superficie, una técnica para la detección de una sola molécula, demostraron una mayor sensibilidad en comparación con la de nanopartículas aisladas sobre un sustrato plano. Los científicos también investigaron aplicaciones de estructuras bidimensionales de nanopartículas, obteniendo resultados sorprendentes. Se desarrollaron tanto sensores químicos como de tensión. Los sensores se basan en los cambios en la resistencia correlacionados con los cambios en la distancia entre las partículas, ya sea debido a la carga o a la unión de un analito, respectivamente. Los dispositivos de detección química consiguieron identificar compuestos orgánicos volátiles y también detectar la humedad. Los investigadores han probado además dispositivos de memoria, incluyendo memorias tipo flash que almacenan carga en nanopartículas metálicas y un memristor (resistencia de memoria) con propiedades mejoradas y procesamiento simplificado. Estas nuevas configuraciones de nanopartículas cargadas con un tamaño y densidad controlados han llevado los sensores y dispositivos de memoria van más allá de los dispositivos más modernos actualmente. El éxito de la colaboración entre las entidades de investigación y la empresa da motivos para esperar una rápida comercialización de los resultados y lograr una repercusión importante.
Palabras clave
Nanopartículas, autoorganizado, cargado, densidad, sensores, dispositivos de memoria
