Cómo crecen las nanopartículas entre los científicos especializados en nanotecnología

La producción de nanopartículas implica dividir un material a granel en átomos o iones y luego permitir que se condensen en nanopartículas. En la naturaleza, una fogata produce una pequeña cantidad de nanotubos de carbono. En el laboratorio, el equipo diseñado para producir nanopartículas hace que el proceso sea más eficiente al descomponer más materia prima al nivel atómico bajo condiciones controladas para condensar los átomos y formar nanopartículas.

Se utilizan varios tipos de sistemas para producir nanopartículas. A continuación se describen algunos de los sistemas más utilizados.

  • Sistema de fuente de plasma: En un sistema de fuente de plasma, un gas inerte, como el argón, fluye hacia una cámara. Este gas transporta partículas macroscópicas del material a partir del cual se quieren producir nanopartículas. Una señal de radiofrecuencia de alta potencia aplicada al gas portador produce plasma, que luego fluye a una cámara refrigerada. Los iones se condensan en nanopartículas. Este método se utiliza a menudo para la producción en volumen de nanopartículas metálicas, utilizando una fuente de plasma para producir nanopartículas.
  • Sistema de chispa: Si está interesado en cultivar sólo pequeñas cantidades de nanopartículas, pruebe un sistema de chispa. Este sistema utiliza un pulso de alto voltaje para crear una chispa entre dos electrodos. Los electrodos están hechos del material a partir del cual desea crear nanopartículas. La chispa hace que los átomos se evaporen de los electrodos, y los átomos entonces se mueven en el flujo del gas portador de argón hacia la cámara de condensación, utilizando una fuente de chispa para producir nanopartículas.
  • Sistema de ablación con láser: En el sistema de ablación por láser, usted enfoca un rayo láser en un objetivo que ha sido precalentado en un horno. El objetivo está hecho del mismo material a partir del cual desea crear nanopartículas. El láser vaporiza los átomos fuera del objetivo y un flujo de gas argón barre los átomos río abajo hasta la cámara de condensación, vaporizando los átomos con un sistema de ablación láser.
  • Sistema de deposición química de vapor mejorada con plasma: Si desea cultivar nanotubos de carbono, también puede probar un sistema de deposición química de vapor mejorado con plasma. Este tipo de sistema utiliza una fuente gaseosa en lugar de un blanco sólido o polvo, como en otros sistemas que hemos discutido, un gas, como el metano, fluye entre dos electrodos a los que se les ha aplicado una señal de radiofrecuencia de alta potencia. Este procedimiento genera un plasma, rompiendo el metano u otra fuente de gas en átomos. Las partículas en la superficie del sustrato actúan como cristales de semillas porque el carbono se une naturalmente a ellos. Los átomos de carbono adicionales se unen a los átomos de carbono que ya están en su lugar hasta que – voilá – haya crecido un nanotubo de carbono.
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