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(Noticias de Nanowerk) La nanoformación de nanocables topológicos podría acelerar el descubrimiento de nuevos materiales para aplicaciones como la computación cuántica, la microelectrónica y los catalizadores de energía limpia. Perspectivas de materiales APL Artículo («Nanomoldeo de nanocables topológicos») en coautoría con Judy Cha, profesora de ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad de Cornell.
Los materiales topológicos se valoran por su capacidad única de poseer diferentes propiedades en sus superficies y bordes, y estas propiedades superficiales se pueden mejorar mediante la ingeniería de materiales a nanoescala. El desafío para los científicos es que los métodos tradicionales para fabricar nanocables son lentos y no ofrecen un alto nivel de precisión.
![Nanocables de telururo de estaño nanoformados en forma anódica de alúmina](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/id61443_1.jpg)
«Los teóricos han predicho que alrededor de una cuarta parte de todos los cristales inorgánicos conocidos podrían ser topológicos», dijo Cha. «Estamos hablando de decenas de miles de compuestos, por lo que el método tradicional de hacer estos cristales es simplemente incompatible cuando se trata de examinarlos para buscar materiales de prueba topológicos para aplicaciones específicas».
Pero la nanoformación, en la que un material de partida policristalino se presiona en una forma nanoestructurada a granel a temperatura elevada para formar nanocables, podría ofrecer una solución. Cha y el postdoctorado Mehrdad Kiani explican en APL Materials que las nanoformas ofrecen varias ventajas sobre los métodos de síntesis existentes para materiales a nanoescala.
“A diferencia de los métodos de fabricación tradicionales de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba, la nanoformación requiere una optimización mínima de los parámetros experimentales y puede funcionar en una variedad de conexiones topológicas, lo que permite la fabricación de alto rendimiento de nanocables topológicos. Los nanocables producidos son monocristalinos y libres de defectos, y pueden tener altas relaciones de aspecto superiores a 1000”, escriben Cha y Kiani.
El nanomoldeo se ha utilizado anteriormente para sistemas de materiales metálicos, pero Cha y su grupo de investigación se encuentran entre los primeros en extender su aplicación a materiales topológicos. Y aunque la nanoformación proporciona en principio todas las propiedades deseadas en un nanocable topológico, aún no se comprende completamente cómo y por qué el método es tan exitoso, un vacío de conocimiento que el grupo Cha está trabajando para llenar.
Los proyectos de investigación actuales del grupo Cha incluyen la medición de las propiedades eléctricas de nanocables topológicos nanoformados para compararlos con nanocables fabricados con otras técnicas, y el estudio de la difusión atómica y los movimientos mecánicos de los átomos durante el proceso de formación. Cha también da la bienvenida a los colaboradores interesados en las versiones de nanocables de los compuestos que están investigando.
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