- Nanotecnología - http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia -
Nanohílos de ZnO
Posted By Isidoro Poveda On 21st Abril 2008 @ 09:00 In General | No hay comentarios
Últimamente se están desarrollando distintas aplicaciones para este tipo de nanomateriales. Por ejemplo, se han creado [1] nanoláseres de nanohílos de ZnO y GaN. Estos nanohílos pueden funcionar como medio activo y como microcavidad láser emitiendo en el rango ultravioleta y a temperatura ambiente.¿Por qué se buscó reducir el tamaño del material? Se sabía que el ZnO era capaz de emitir luz en el rango ultravioleta (intervalo de energías prohibidas = 3.3eV). Sin embargo, al ser esta zanja de energías prohibidas tan ancha, se necesitaba una elevada concentración de portadores para alcanzar suficiente ganancia óptica. Podríamos recurrir a la recombinación excitónica, que es un proceso radiativo más eficaz, con un umbral de emisión estimulada mucho menor. La energía del [2] excitón debe ser mucho mayor que la térmica a temperatura ambiente. En el caso del ZnO la energía de enlace del excitón es de 60 meV. Pues bien, al utilizar el material semiconductor con tamaño nanométrico, aumenta la densidad de estados en los bordes de banda y también la recombinación radiativa, debido a los efectos de [3] confinamiento cuántico.
Generalmente el crecimiento de estos nanohilos se realiza sobre sustratos de zafiro o silicio mediante un proceso en fase vapor a través de un crecimiento [4] epitaxial catalizado por películas delgadas de oro (aunque también existen otros métodos). Puede conseguirse que estos nanohílos crezcan orientados verticalmente en las zonas cubiertas por oro. El tamaño depende del tiempo de crecimiento y oscila entre 20-150 nm de diámetro y de 2-10 µm de largo. Tienen la sección trasversal hexagonal y al estar bien facetados tanto lateralmente como en las caras superior e inferior favorecen su uso como cavidad resonante.
Otra aplicación de los nanohílos de ZnO es la de funcionar como generadores de corriente eléctrica aprovechando sus propiedades [5] piezoeléctricas y semiconductoras. Podrían sustituirse las baterías actuales, mucho más voluminosas, y crear dispositivos más pequeños. Un buen desarrollo llegaría a convertir la energía mecánica del movimiento del cuerpo, la contracción muscular o corrientes de fluidos en electricidad. Los [6] nanogeneradores utilizan la electricidad producida al doblar y liberar los nanohílos de ZnO. Para obtener energía suficiente para alimentar un dispositivo nanométrico deben construirse series ordenadas un gran número de estos nanohílos. Además de poder usar estos dispositivos dentro del cuerpo, puesto que el ZnO es biocompatible, también podrían usarse allí donde exista una fuente de energía mecánica.
Estos nanohílos pueden funcionar tanto en soportes de cristal como en superficies flexibles (polímeros) y pueden doblarse hasta 50 º sin romperse.
También se han conseguido desarrollar prendas de vestir con estos nanomateriales capaces de abastecer de energía pequeños dispositivos portátiles. Por ejemplo, el ejército ha usado este tipo de tecnología para los trajes de los soldados. [7] Investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia propusieron utilizarlos con finalidad médica, podrían implantarse dentro del cuerpo humano y servir como fuente de alimentación de marcapasos o válvulas gracias al movimiento muscular.
Article printed from Nanotecnología: http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia
URL to article: http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia/2008/04/21/nanohilos-de-zno/
URLs in this post:
[1] nanoláseres: http://electronicosonline.com/noticias/notas.php?id=1557_0_1_0_M51
[2] excitón: http://en.wikipedia.org/wiki/Exciton
[3] confinamiento cuántico: http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia/2008/02/04/efecto-del-confinami
ento-cuantico-en-las-propiedades-opticas-de-los-nanomateriales/print
[4] epitaxial: http://es.wikipedia.org/wiki/Crecimiento_epitaxial
[5] piezoeléctricas: http://es.wikipedia.org/wiki/Piezoelectricidad
[6] nanogeneradores: http://www.sciencemag.org/cgi/content/short/312/5771/242
[7] Investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia: http://www.nano.gatech.edu/news/release.php?id=1715
[8] Imagen: http://www.blogmemes.com/post.php?url=http%3A%2F%2Fblogs.creamoselfuturo.com%2Fn
ano-tecnologia%2F2008%2F04%2F21%2Fnanohilos-de-zno%2F&title=Nanoh%C3%ADlos+de+ZnO
[9] Imagen: http://del.icio.us/post?url=http%3A%2F%2Fblogs.creamoselfuturo.com%2Fnano-tecnol
ogia%2F2008%2F04%2F21%2Fnanohilos-de-zno%2F&title=Nanoh%C3%ADlos+de+ZnO
[10] Imagen: http://digg.com/submit?phase=2&url=http%3A%2F%2Fblogs.creamoselfuturo.com%2F
nano-tecnologia%2F2008%2F04%2F21%2Fnanohilos-de-zno%2F&title=Nanoh%C3%ADlos+de+ZnO
[11] Imagen: http://tec.fresqui.com/post?url=http%3A%2F%2Fblogs.creamoselfuturo.com%2Fnano-te
cnologia%2F2008%2F04%2F21%2Fnanohilos-de-zno%2F&title=Nanoh%C3%ADlos+de+ZnO
[12] Imagen: http://meneame.net/submit.php?url=http%3A%2F%2Fblogs.creamoselfuturo.com%2Fnano-
tecnologia%2F2008%2F04%2F21%2Fnanohilos-de-zno%2F&
[13] Imagen: http://www.neodiario.net/submit.php?url=http%3A%2F%2Fblogs.creamoselfuturo.com%2
Fnano-tecnologia%2F2008%2F04%2F21%2Fnanohilos-de-zno%2F&
[14] Imagen: http://myweb2.search.yahoo.com/myresults/bookmarklet?u=http%3A%2F%2Fblogs.creamo
selfuturo.com%2Fnano-tecnologia%2F2008%2F04%2F21%2Fnanohilos-de-zno%2F&=Nanoh%C3%ADlos+de+ZnO
[15] Imagen: http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia/2008/04/21/nanohilos-de-zno/ema
il/
[16] Imagen: http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia/2008/04/21/nanohilos-de-zno/pri
nt/
[17] Imagen: http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia/wp2pdf/wp2pdf.php?p=738
Click here to print.