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1 de Febrero de 2001
Ingeniería electrónica

Introducción de los nanotubos en el dominio de la electrónica

Más resistentes que el acero, estas macromoléculas fibriformes hallan un campo prometedor de aplicación en los dispositivos electrónicos.

Microchips del futuro, que exigirán conexiones y transistores menores que los producidos por fotolitografía. Se están ensayando macromoléculas de carbono conductoras eléctricamente que se autoensamblan en tubos para operar como hilos ultrafinos.

Hará unos diez años Sumio Iijima, sentado ante su microscopio electrónico en el Laboratorio de Investigación Fundamental de NEC en Tsukuba, observaba unas extrañas fibras nanoscópicas depositadas sobre una mota de hollín. Constituidas por carbono, y de forma tan regular y simétrica como los cristales, estas macromoléculas de primorosa finura e impresionante longitud no tardaron en llamarse nanotubos. Desde entonces han sido objeto de intensa investigación básica.

Se ha dado un paso más. Ahora interesa también a la ingeniería. Muchas de las propiedades extraordinarias de los nanotubos —superlativa elasticidad, resistencia a la tracción y estabilidad térmica— han desatado la imaginación, que sueña con robots microscópicos, carrocerías de automóviles resistentes a las abolladuras y edificios a prueba de terremotos. Sin embargo, los primeros productos que incorporan nanotubos no lo hacen en razón de tales atributos, sino en virtud de sus propiedades eléctricas. Algunos automóviles de General Motors incluyen piezas de plástico a las que se añaden nanotubos; el material plástico se carga eléctricamente durante la fase de pintura para que ésta se adhiera mejor. Muy pronto saldrán al mercado dos productos de iluminación y presentación visual basados en nanotubos.

A largo plazo, las aplicaciones más valiosas sacarán mayor partido de las singulares propiedades electrónicas de los nanotubos. En principio, los nanotubos de carbono pueden desempeñar el mismo papel que cumple el silicio en los circuitos electrónicos, pero a escala molecular, donde el silicio y otros semiconductores al uso dejan de funcionar. Aunque la industria electrónica está llevando las dimensiones críticas de los transistores de los chips comerciales por debajo de 200 nanómetros (mil millonésimas de un metro) —unos 400 átomos de anchura— los ingenieros se enfrentan con grandes obstáculos para avanzar en la miniaturización. De aquí a 10 años, los materiales y los procesos sobre los que se ha basado la revolución informática comenzarán a alcanzar su límite físico infranqueable. Todavía hay enormes incentivos económicos para reducir aún más los dispositivos, porque la velocidad, la densidad y el rendimiento de los ingenios microelectrónicos aumentarán con la reducción del tamaño mínimo de los componentes. Los experimentos de los últimos años han dado esperanzas a los investigadores de que podrían fabricarse con nanotubos las conexiones y los dispositivos activos de un tamaño de diez nanómetros o inferior. Incorporados los nanotubos en circuitos electrónicos, éstos operarían más deprisa y sin consumir tanta energía como los actuales.

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