Diamantes pequeños con un gran impacto en la industria
Con ese propósito se concedió financiación al proyecto CARBONNASA (Carbon-based nanomaterials and nanostructures for advanced sensing applications), un régimen de intercambio internacional de personal investigador (régimen IRSES) de las Acciones Marie Curie. Este proyecto permitió atraer a técnicos y especialistas de China, Japón y Estados Unidos a laboratorios europeos que disponían de la infraestructura necesaria. El proyecto debía impulsar una transferencia de conocimientos sobre los nanomateriales que contribuya al desarrollo de tecnologías y dispositivos de vanguardia que no existen actualmente en Europa. Es posible aplicarlos en muchas áreas, desde la energía hasta la biomedicina y la microelectrónica. El trabajo se centró en buena medida en la fabricación de películas delgadas de diamante de gran calidad, tanto homoepitaxiales (diamante sobre sustrato de diamante) y heteroepitaxiales (diamante sobre otro sustrato). Mediante la irradiación de láser de femtosegundos, el equipo de trabajo demostró por primera vez la posibilidad de crear canales de microfluidos sobre un sustrato de diamante cristalino único que sea biocompatible. Este trabajo pionero se publicó en la revista científica Applied Physics Letters. CARBONNASA también sintetizó nanofibras de carbono novedosas que pueden favorecer el crecimiento de hueso y facilitar la investigación de la resistencia antimicrobiana. Además, ciertas fibras poseen unas propiedades de luminiscencia tan intensa que son atractivas para aplicaciones de optoelectrónica. Las excepcionales propiedades del diamante, en los planos mecánico y de la química de superficies, fueron aprovechadas para crear dispositivos sensores de presión. Los investigadores lograron construir un transistor de efecto campo autosuficiente semiconductor-aislante-piezoeléctrico-metálico, un dispositivo microelectromecánico de gran sensibilidad para detectar presión a temperaturas elevadas. Numerosos defectos puntuales del diamante (estudiados a fondo por sus propiedades fotoluminiscentes) pueden convertirse en emisores cuánticos. El equipo científico fabricó matrices de nanoestructuras de diamante con distintos diámetros y formas en la parte superior y dotados con centros integrados de vacantes de nitrógeno. Estos defectos puntuales emitían fotones únicos con una eficiencia diez veces mayor. Otra área de desarrollo fue la aplicación de nanomateriales a las baterías de litio. El equipo de científicos demostró que el rendimiento y las propiedades de almacenamiento mejoran significativamente al utilizar varios de sus nuevos materiales. La plétora de avances logrados se recogió en otras cuatro publicaciones. CARBONNASA constituyó un singular proyecto de intercambio de personal investigador multicontinental y multidisciplinario que condujo a avances nuevos y extraordinarios para ofrecer una nueva generación de nanomateriales y dispositivos a base de carbono. Sus resultados han sido abundantes y se espera que repercutan de manera importante en los campos de la biomedicina, nanotecnología, optoelectrónica, sensores y energía. Gracias a que el proyecto ofrece grandes posibilidades para la formación y para la aplicación de sus tecnologías, respaldará la transición de la Unión Europea a una economía basada en el conocimiento.
Palabras clave
Diamantes, CARBONNASA, nanomateriales con carbono, nanoestructuras, aplicaciones de detección
