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Ciencia de los
Materiales
Nanotubos de Titania Como Sensores
de Hidrógeno
11 de Agosto de 2003.
 No
sólo de nanotubos de carbono vive el científico. Los de titania han
demostrado ser 1.500 veces más sensibles que el mejor material
disponible hasta ahora para detectar hidrógeno. Estamos ante una
demostración más del cambio considerable que sufren las propiedades de
un material cuando pasamos del mundo normal al mundo nanoscópico.
Un investigador de la Penn State University, Craig A. Grimes, afirma que
el secreto de los nanotubos de titania no reside en su área superficial,
sino en la conectividad de los diminutos tubos, observándose en ellos un
increíble cambio de resistencia eléctrica.
Si tenemos una celosía de nanotubos de titania y la ponemos en contacto
con gas hidrógeno, éste fluye alrededor de sus superficies, pero también
subdividiéndose en átomos cargados individualmente. Estos iones de
hidrógeno proporcionarán electrones para la conductividad, y el cambio
de conductancia delatará la presencia de hidrógeno.
Muchos investigadores habían intentado utilizar nanotubos de carbono
como sensores de gases, pero no funcionaron demasiado bien. En cambio,
los nanotubos de titania tienen una gran sensibilidad. El material puede
hacerse en grandes cantidades y de forma muy económica. Además, es
reutilizable, ya que una vez el gas deja los nanotubos, éstos mantienen
su eficacia.
Los sensores de hidrógeno son importantes en la industria. Se usan para
el control de calidad en las fábricas de alimentos y como armas contra
el terrorismo. Por ejemplo, en las panaderías los sensores “huelen” el
hidrógeno y miden la temperatura para determinar cuándo están listos los
productos. También pueden usarse sensores de hidrógeno en los sistemas
de combustión de los automóviles, para controlar la polución, o como
herramienta de diagnóstico para hacer un seguimiento de las infecciones
bacterianas en niños.
Los nanotubos de titania desarrollados en la Penn State tienen 22 y 76
nanómetros de diámetro. Ambos tipos difieren en el área de superficie en
un factor de dos, pero la respuesta al hidrógeno de los más pequeños es
200 veces más sensible. Así pues, la sensibilidad procede de la
nanoarquitectura, no del área de superficie.
Los nuevos sensores podrán vigilar niveles de hidrógeno que van de 1
parte por millón a un 4 por ciento.
Información adicional en:
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