Desarrolló una forma sencilla de crear diamantes flexibles

04.03.2022

Duras como el diamante y flexibles como el plástico, las codiciadas nanofibras de diamante podrían revolucionar nuestro mundo, si no fueran tan difíciles de fabricar. Los científicos dirigidos por Samuel Dunning y Timothy Strobel de Carnegie han desarrollado una técnica ingeniosa que predice y dirige la creación ordenada de nanofibras de diamante fuertes pero flexibles, superando una serie de problemas existentes.

Esta innovación facilitará a los científicos la síntesis de nanofibras, un paso importante hacia futuras aplicaciones del material.

Las nanofibras de diamante son cadenas de carbono unidimensionales ultrafinas, decenas de miles de veces más finas que un cabello humano. A menudo se crean apretando anillos de carbono más pequeños, formando el mismo tipo de enlace que hace que los diamantes sean el mineral más duro de nuestro planeta. Sin embargo, en lugar de la red de carbono tridimensional que se encuentra en un diamante normal, los bordes de estos hilos están "cubiertos" con enlaces de carbono e hidrógeno, lo que hace que toda la estructura sea flexible.

Dado que las nanofibras solo tienen estos enlaces en una dirección, pueden doblarse y desdoblarse de una manera que los diamantes normales no pueden. Los científicos predicen que las propiedades únicas de los nanotubos de carbono encontrarán muchas aplicaciones útiles, desde la creación de andamios de ciencia ficción para ascensores espaciales hasta la creación de telas ultrarresistentes. Sin embargo, los científicos han tenido dificultades para crear suficientes nanitos para probar sus supuestos superpoderes.

El equipo de Dunning decidió que agregar nitrógeno al anillo en lugar de carbono ayudaría a dirigir la reacción por un camino predecible. Decidieron comenzar con piridazina, un anillo de seis átomos formado por cuatro carbonos y dos nitrógenos, y comenzaron a trabajar en un modelo de computadora.

Dunning, junto con Bo Chen del Centro Internacional de Física de Donostia y Li Zhu, profesor asistente en la Universidad de Rutgers y Carnegie, modelaron el comportamiento de las moléculas de piridazina a alta presión. Cuando vieron que se formaban los enlaces, supieron que habían predicho y creado con éxito la primera nanopartícula de diamante de piridazina en el laboratorio.

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