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Investigadores del Parc de Recerca UAB crean el primer nanomotor térmico del mundo

Universitat Autonoma de Barcelona

Esta comunicado está disponible en inglés.

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, de la Universidad Autónoma de Barcelona y del Instituto Catalán de Nanotecnología han construido el primer nanomotor que se mueve por diferencias de temperatura. Se trata de un nanotubo de carbono capaz de desplazar cargas y de girar como un motor convencional, pero un millón de veces más pequeño que el agujero de una aguja. La investigación abre las puertas a la creación de nuevos dispositivos nanométricos capaces de llevar a cabo tareas mecánicas con futuras aplicaciones en ámbitos como la biomedicina o los nuevos materiales.

El "nanotransbordador" consiste en un nanotubo de carbono -una molécula formada por átomos de carbono dispuestos en forma de tubo-, y otro nanotubo sobre él, concéntrico y más corto, que se puede desplazar o bien girar sobre él mismo haciendo el papel de rotor. Al nanotubo corto se le puede añadir una carga metálica, de modo que el dispositivo permite transportar esta carga de un extremo al otro del nanotubo largo, y también hacerla girar alrededor del eje del tubo, sin desplazarse.

Se trata de la primera vez que se consigue crear un motor a escala nanométrica que utiliza diferencias de temperatura para generar y controlar el movimiento. Los investigadores han conseguido controlar los movimientos aplicando una diferencia de temperatura en los extremos del nanotubo largo. El nanotubo móvil se desplaza en la dirección de la zona más caliente a la más fría, de modo similar a como sucede con el aire alrededor de una estufa.

La precisión con que se pueden controlar los desplazamientos a lo largo del tubo llega a distancias inferiores al diámetro de un átomo. Esta capacidad de controlar el movimiento de objetos a escala del nanómetro puede ser de gran utilidad en futuras aplicaciones de la nanotecnología, para el diseño de sistemas nanoelectromecánicos con un gran potencial tecnológico en ámbitos como la biomedicina o los nuevos materiales.

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La investigación, que se publica hoy en la edición electrónica de Science Express (www.sciencexpress.org) de la revista Science está liderada por Adrian Bachtold, investigador del CIN2 (Centro de Investigaciones en Nanociencia y Nanotecnología CSIC - Institut Català de Nanotecnologia) y del CNM (Centro Nacional de Microelectrónica del CSIC), y por Eduardo Hernández, del ICMAB (Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC), todos ellos en el Parc de Recerca UAB. Han participado Riccardo Rurali, del Departamento de Ingeniería Electrónica de la UAB, Amelia Barreiro y Joel Moser, del CIN2 (CSIC-ICN), junto con investigadores de la Universidad de Viena (Áustria) y de Lausanne (Suiza).

El Institut Català de Nanotecnologia (ICN) es una fundación privada de capital público constituída por la Generalitat de Catalunya y la Universitat Autònoma de Barcelona. El Centro de Investigaciones en Nanociencia y Nanotecnología (CIN2) es un instituto de investigación conjunto integrado por el CSIC y el Instituto Catalán de Nanotecnología. El Centro Nacional de Microelectrónica (CNM) y el Instituto de Ciencia de Materiales (ICMAB) son centros de investigación del CSIC. El Parc de Recerca UAB, alianza entre la UAB, el CSIC y el Institut de Recerca y Tecnología Agroalimentarias (IRTA), es el conjunto de centros y consorcios específicos de investigación situados en el campus de la Universitat Autònoma de Barcelona.

Imágenes de vídeo:

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Transporte de una lámina de oro de 450 nm.

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Rotación de más de 360 grados de una lámina de oro.

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Simulación del desplazamiento del nanotubo externo.

Fotografías:
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A i B: Imágenes de microscopio electrónico en las que se aprecia el movimiento de una lámina de oro sobre el nanotubo de carbono. C: Representación esquemática del dispositivo nanométrico.

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Representaciones esquemáticas de los nanotubos de carbono.

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