nano cables

Nanocables moleculares basados en DNA :
Un consorcio internacional de 7 universidades y centros de investigación busca una alternativa a la microelectrónica basada en sílice utilizando moléculas de DNA, lo cual puede permitir una reducción por mil del tamaño de los sistemas actuales. La UPV/EHU participa en este proyecto a través del grupo de investigación del Profesor Ángel Rubio Secades, catedrático del Departamento de Física de Materiales.
El lado realmente innovador de este proyecto está, por una parte, en utilizar todo el potencial de reconocimiento y autoensamblado de los sistemas biológicos, más específicamente, usando derivados del DNA tales como G4-DNA, M-DNA y PC-DNA con un mayor potencial electrónico que el DNA (que es de por sí aislante) y, por otra, en realizar estudios en química de superficies combinados con microscopía SPM y espectroscopía, medición de transporte eléctrico, nano-fabricación sofisticada y estudios teóricos de simulación computacional de la estabilidad y propiedades de los dispositivos sintetizados y/o motivar nuevas estructuras que tengan un potencial mayor. De este modo se está desarrollando el modo de fabricar nanocables usando los citados derivados moleculares y el modo de controlar la interacción entre el electrodo molecular y el substrato molecular buscando conocer a fondo los mecanismos de conducción energéticos de estos nanocables y poder hacer modelos de dispositivos nanomoleculares basados en estos derivados de DNA.
Procedimento :
Procedimiento
Utilice gafas de seguridad
Utilice guantes
Se recomienda el uso de una campana de extracción
Evite el contacto con o la inhalación de níquel o soluciones de níquel.

Obtener un filtro Anodisc de 0.02 micrómetros. Estos discos de cerámica son muy frágiles y un anillo de polipropileno les sirve de soporte. Remover la membrana de alúmina del empaque utilizando las pinzas. Asegurarse de sujetar la membrana por el anillo de polipropileno para evitar que ésta se quiebre. Cubrir por completo el lado superior de la membrana (lado con el anillo de polipropileno más ancho) con un material conductor (vea las opciones en el siguiente paso).

Una opción es cubrir la membrana con la aleación de GaIn utilizando el aplicador con punta de algodón. El lado cubierto lucirá brillante, mientras que el lado opuesto permanecerá opaco. Aunque es muy importante cubrir la superficie por completo para prevenir escapes, sólo es necesario sumergir el aplicador en GaIn una vez. La capa de GaIn puede ser bastante delgada. Para asegurarse que la membrana quedó completamente cubierta, observar el lado no cubierto y verificar que el mismo esté totalmente opaco.

Otra opción es utilizar la técnica de "sputtering" con plata para cubrir la superficie. Las condiciones utilizadas son 50 militorr de argón y 45 miliamperes de corriente por tres deposiciones de 150 segundos. Para asegurarse que la membrana quedó completamente cubierta, observar el lado no cubierto y verificar que el mismo esté totalmente opaco.

Colocar la membrana en el centro de la placa de cobre con el lado cubierto en contacto con la placa. Sostener la membrana utilizando la cinta aislante. Cubrir el resto de la placa con la cinta aislante para evitar que quede en contacto con la solución de níquel.

Colocar la placa de cobre y el alambre de níquel dentro del beaker de 50 mL. Conectar el lado negativo del sujetador con la batería AA a la placa de cobre y el lado positivo al alambre de níquel. Añadir la solución de níquel para recubrimiento al beaker hasta cubrir la membrana. Dejar en solución por 10-50 minutos para permitir el proceso de electrodeposición de níquel. A mayor tiempo de electrodeposición, mayor será la longitud de los cables.

Desconectar la batería y remover la placa de cobre de la solución.
La solución de níquel puede ser reutilizada. ¿Por qué la concentración de la solución de níquel no cambia durante la electrolisis?

Lavar el electrodo con agua.

Sumergir el electrodo en acetona para remover la cinta aislante. Esto tomará varios minutos. (La segunda película representa un tiempo actual de 15 minutos).

Remover la membrana de la placa de cobre y transferirla a la lámina de vidrio con el lado cubierto con GaIn hacia arriba.

En una campana de extracción, utilizar ácido nítrico y el aplicador de algodón para remover la capa de GaIn. Moje el aplicador de algodón con agua antes de descartarlo.

Lavar con agua.

Colocar el disco en 5 mL de NaOH 6 M por 10 minutos para disolver la membrana. Descartar el anillo de polipropileno.

Colocar el beaker junto a un imán. Los nanocables de níquel serán atraídos hacia el imán. Remover la solución de NaOH. Lavar los nanocables con agua. Colocar el imán junto al beaker para separar los nanocables del agua. Remover el agua. Repetir el proceso de lavado varias veces. Adicionar agua para suspender los nanocables y transferir a un vial para almacenar. Mantener los nanocables en solución.

Nueva teoría explica la superconductividad ampliada de los nanocables
Los cables superconductores se emplean en los equipos para la obtención de imágenes por resonancia magnética, en los trenes de alta velocidad por levitación magnética y en los dispositivos sensores que detectan las variaciones del campo magnético del cerebro. En el futuro, cables superconductores extremadamente finos podrían utilizarse, con pérdidas bajas, para las líneas de transmisión de energía eléctrica a largas distancias."