Desarrollan un innovador sensor de fuerza a partir de nanotubos de carbono

El diseño del sensor se basa en el uso de dos nanotubos, cuyos extremos
abiertos se colocan uno frente al otro. En la ilustración, recreación artística
de ambos nanotubos  (Imagen: Amazings / NCYT / JMC)

Un grupo de investigadores de Rusia, Bielorrusia y España ha desarrollado un sensor de fuerza microscópico basado en nanotubos de carbono.

El diseño se fundamenta en el uso de dos nanotubos, cuyos extremos abiertos se colocan uno frente al otro. Al aplicarles un voltaje, a través del circuito fluye una corriente de unos 10 nanoamperios.

Las paredes de los nanotubos de carbono son conductores buenos, y por el espacio que queda entre los extremos de los nanotubos la corriente fluye gracias al Efecto Túnel, que es un fenómeno cuántico en el que los electrones atraviesan una barrera considerada insuperable en la mecánica clásica.

Esta corriente se denomina corriente de túnel y se utiliza ampliamente en diversos ámbitos. Un ejemplo es el microscopio de Efecto Túnel (o microscopio STM), en el que se escanea la superficie de una muestra usando una aguja muy fina con voltaje aplicado. La aguja pasa sobre la superficie, y la magnitud de la corriente que fluye a través de ella muestra la distancia hasta la muestra con tal exactitud que el microscopio STM puede detectar protuberancias de un átomo de altura.

El equipo integrado, entre otros, por Yury Lozovik, del Instituto de Física y Tecnología de Moscú en Rusia, Andrey Popov, del Instituto de Espectroscopia adscrito a la Academia Rusa de Ciencias, e Irina V. Lebedeva, de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) en España, utilizó la relación entre la corriente de túnel y la distancia entre los extremos de los nanotubos para determinar la posición relativa de los nanotubos de carbono y así medir la magnitud de la fuerza externa ejercida sobre ellos.

Con el nuevo sensor es factible registrar fuerzas de unas pocas décimas de nanonewton. (NCYT)