Los nanohílos de plata como detectores de explosivos
Hoy en día el área armamentística ha aumentado increíblemente y tenemos que hacer frente a nuevos tipo de ataque como el terrorismo global, en el que cada vez es menos frecuente el uso de metales (fácilmente detectables) en la fabricación de explosivos. Se denomina explosivo a toda sustancia que por alguna causa externa (roce, calor, percusión, etc) se transforma en gases, liberando calor, presión o radiación en un tiempo muy breve. Se ha hecho necesario dar un giro en las técnicas de detección de materiales energéticos ahora que los perros adiestrados, la cromatografía de gases o la resonancia cuadrupolar nuclear no son efectivos al 100% y pueden resultar muy costosos. Sin embargo, como método complementario, los sensores químicos proporcionan nuevos enfoques para la detección rápida de analitos procedentes de explosivos, y se pueden incorporar fácilmente en asequibles dispositivos microelectrónicos portátiles.Minúsculos hilos de unos cuantos nanómetros de grosor están demostrando ser componentes electrónicos versátiles, cómo han investigado recientemente en la Universidad de Berkeley, en California (Estados Unidos), químicos que han usado nanohílos de plata como elementos clave de un sensible detector de explosivos.
Los investigadores, liderados por Peidong Yang, han fabricado alrededor de un trillón de nanohílos de plata -asimilables a agujas nanoscópicas- y los han empaquetado estrechamente entre ellos formando una delgada capa, con todas las agujas apuntando a una misma dirección. La capa de nanohílos ordenados es un emplazamiento ideal para los químicos para llevar a cabo procesos de detección mediante una técnica altamente sensible llamada espectroscopía Raman de superficie. "Esta combinación de nanohílos orientados podría tener implicaciones muy significativas en la detección en guerras químicas o biológicas, en la seguridad nacional y global así como muchas otras aplicaciones de tipo médico", asegura Yang.
Figura 1: Nanohílos de plata ordenados vistos al microscopio electrónico
"La espectroscopía de Raman es una técnica extremadamente sensible y específica que básicamente da una firma química, una huella digital", prosigue. "Una monocapa de nanohílos de plata produce un sustrato muy sensible en el cual detectar moléculas como DNT (dinitrotolueno, muy similar al TNT), prácticamente usado en todos los explosivos, incluidas las minas antipersona. Estos explosivos emiten vapor de DNT, lo que nos permite llevar a cabo la detección".
Yang también explica que los nanohílos de plata empaquetados son una mejor superficie para la espectroscopía de Raman que una fina capa de plata ya que es más ordenada y porduce una señal más clara. Por lo tanto la interpretación del espectro vibracional Raman es más sencilla. El empaquetamiento de los nanohílos de plata es uniforme, reproducible y apropiado para detección en aire o líquido. El objetivo de Yang y su equipo es miniaturizar el láser y otros componentes requeridos en la espectroscopía de Raman a fín de crear un sensor microscópico en un chip, permitiendo una alta y específica detección de compuestos químicos como los explosivos.
Pero las superficies de nanohílos tienen también otras aplicaciones. De acuerdo con las declaraciones de Yang, las monocapas pueden ser transferidas a cualquier superficie, incluidos silicio, vidrio o polímeros plásticos flexibles, lo cual les confiere una superficie mayor en la que llevar a cabo procesos químicos. Yang y su equipo han sido capaces de fabricar láminas flexibles de nanohílos empaquetados de más de 20 centímetros cuadrados de área. "Se podrían fabricar en grandes áreas, mediante una monocapa flexible que sería el componente clave en numerosos dispositivos como células solares flexibles o diodos emisores de luz".
Otros enlaces relacionados:
http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2003/09/11_silver.shtml
http://www.ahorausa.com/CyT091703NanohilosExpl.htm
http://www.nanotecnologica.com/detectores-explosivos-y-la-inclusion-de-la-nanotecnologia-en-ellos/
http://www.euroresidentes.com/Blogs/noticias/2005/09/sensores-para-detectar-explosivos.html
http://www.azonano.com/details.asp?ArticleID=142
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Sindicación
2008-07-10 a las 7.10 pm
La plata es el mejor conductor metálico del calor y la electricidad. Es un metal de transición blanco, brillante, blando, dúctil y maleable. La plata se utiliza en fotografía, en medicina, en electricidad, en electrónica, en algunos espejos, en la fabricación de monedas, en joyería, platería y bisutería, en aleaciones para piezas dentales, como catalizador en reacciones de oxidación, en aleaciones para soldadura, contactos eléctricos y baterías eléctricas y en medallas deportivas. Aunque la plata no es tóxica pero la mayoría de sus sales son venenosas y pueden ser carcinógenas. Los compuestos que contienen plata puedes ser absorbidos por el sistema circulatorio y depositarse en diversos tejidos provocando argiria, afección consistente en la coloración grisácea de piel y mucosas que si bien no es dañina es antiestética.
Su maleabilidad y ductilidad son tales que es posible obtener láminas de 0.00025 mm y con un gramo de metal fabricar un hilo de 180 metros de longitud, lo cual explica por qué es utilizado a nivel nanotecnológico con diversos objetivos.
Un grupo de científicos ha descubierto cómo alinear nanohilos de plata de forma controlada con un campo eléctrico. Su técnica abre una posible vía para esculpir y escribir sobre los nanohilos, una capacidad que probablemente contará con muchas aplicaciones dentro del sector de la fabricación industrial. La plata, uno de los metales más preciados por su deslumbrante belleza, posee también la conductividad eléctrica más elevada de todos los metales. Esta propiedad es la que permitió a un equipo de científicos de la Universidad de Tsinghua (República Popular China) observar que un campo eléctrico de corriente continua puede alinear nanohilos de plata unidimensionales de 60nm de diámetro. La capacidad de controlar la alineación de nanohilos de plata conducirá probablemente al desarrollo de la nanoelectrónica, así como de las estructuras fotónicas a nanoescala.
Enlaces de interés:
http://www.bloggiar.com/ciencia-tecnolog-a/nuevo-detector-de-explosivos-basado-en-nanohilos-de.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Plata
http://www.euroresidentes.com/Blogs/noticias/2006_05_01_archivo.html