{"id":18678,"date":"2016-05-25T12:06:11","date_gmt":"2016-05-25T10:06:11","guid":{"rendered":"http:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/?p=18678"},"modified":"2016-05-26T11:05:37","modified_gmt":"2016-05-26T09:05:37","slug":"crean-una-nueva-nanoestructura-tridimensional-que-hace-mas-efectiva-la-deteccion-de-gases","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/crean-una-nueva-nanoestructura-tridimensional-que-hace-mas-efectiva-la-deteccion-de-gases\/","title":{"rendered":"Una nueva nanoestructura tridimensional hace m\u00e1s efectiva la detecci\u00f3n de gases"},"content":{"rendered":"

En el primero de los trabajos, los investigadores han obtenido una estructura nueva, agrupaciones autoorganizadas de nanotubos (por lo tanto, con el interior vac\u00edo) de tri\u00f3xido de tungsteno. En esta estructura, los nanotubos est\u00e1n separados, dispuestos en paralelo y perpendicularmente alineados al sustrato que los soporta. La agrupaci\u00f3n tridimensional de nanotubos de tri\u00f3xido de tungsteno ofrece una superficie muy elevada para reaccionar con gases (por ejemplo, el hidr\u00f3geno), que la hace muy interesante para desarrollar sensores mucho m\u00e1s sensibles que los tradicionales basados en capas planas que ofrecen muy poca superficie sensora.<\/p>\n

En esta investigaci\u00f3n han modificado las condiciones de anodizaci\u00f3n para hacer crecer el tri\u00f3xido de tungsteno y as\u00ed disponer de una estructura radicalmente diferente. Si hasta ahora hab\u00edan conseguido hacer crecer nanocolumnas (por lo tanto, con el interior lleno) de tri\u00f3xido de tungsteno, sobre un apoyo del mismo elemento, ahora han crecido nanotubos ordenados y separados sobre un apoyo de tungsteno met\u00e1lico. Los investigadores est\u00e1n convencidos que esta nueva estructura mejorar\u00e1 la sensibilidad sensora, ya que supone pr\u00e1cticamente la optimizaci\u00f3n total de la geometr\u00eda de los dispositivos. Por un lado, las estructuras tridimensionales permiten que los gases se difundan con facilidad y ofrezcan superficies espec\u00edficas muy elevadas para la interacci\u00f3n s\u00f3lido-gas, lo cual favorece obtener elevadas sensibilidades. De la otra, el hecho que las cargas el\u00e9ctricas se encuentren confinadas en la superficie (por el d\u00e9bil grueso de las paredes de los nanotubos), supondr\u00e1 que la conductividad de los nanotubos se vea muy afectada por la presencia de los gases.<\/p>\n

\"Eduard<\/a>
Eduard Llobet, director del grupo MINOS (Microsistemas y Nanotecnolog\u00edas para el An\u00e1lisis Qu\u00edmico).<\/figcaption><\/figure>\n

El trabajo es fruto de una colaboraci\u00f3n del grupo MINOS de la URV, dirigido por el profesor Eduard Llobet, con el grupo del doctor Alexander Mozalev, de la Universidad Tecnol\u00f3gica de Brno (Rep\u00fablica Checa) y los resultados se publican a la revista Journal of Materials Chemistry A de la Real Sociedad de Qu\u00edmica. La colaboraci\u00f3n entre el doctor Mozalev y el grupo MINOS se inici\u00f3 hace unos diez a\u00f1os durante los cuales se han publicado once art\u00edculos conjuntos en revistas indexadas. A mediados de junio el doctor Mozalev volver\u00e1 a Tarragona con estos dispositivos creados, ya encapsulados, para medirlos en presencia de gases y poder contrastar las propiedades.<\/p>\n

Detecci\u00f3n del hidr\u00f3geno diluido en aire a temperatura ambiente<\/h5>\n

El segundo trabajo que han publicado relacionado con la mejora de la detecci\u00f3n de gases es el desarrollo, por primera vez, de la s\u00edntesis de nanohilos de \u00f3xido de tungsteno monocristalinos, decorados con nanopart\u00edculas de \u00f3xido de paladio, de di\u00e1metro controlado y uniformemente dispersadas. En cat\u00e1lisis, desde hace muchos a\u00f1os se conoce que el paladio presenta propiedades de disociar las mol\u00e9culas de hidr\u00f3geno, es decir, hace de catalizador. Separa el hidr\u00f3geno, que despu\u00e9s reacciona con la superficie de tri\u00f3xido de tungsteno. Esta investigaci\u00f3n ha permitido hacer crecer nanohilos de tri\u00f3xido de tungsteno y se ha visto que son ultrasensibles al hidr\u00f3geno. Con este trabajo han podido medir concentraciones bajas de hidr\u00f3geno en el ambiente y con temperaturas moderadas, incluso han conseguido respuestas importantes a temperatura ambiente.<\/p>\n

No es habitual que los \u00f3xidos met\u00e1licos presenten buenas respuestas a temperatura ambiente. Lo que se postul\u00f3 en este trabajo de investigaci\u00f3n es que el \u00f3xido de paladio, un material semiconductor tipo p, en presencia del hidr\u00f3geno se transformaba en un hidruro de paladio, que es b\u00e1sicamente met\u00e1lico. Este cambio a metal explica por qu\u00e9 se produce esta respuesta a temperatura ambiente.<\/p>\n

Adem\u00e1s de haber obtenido dispositivos muy sensibles al hidr\u00f3geno, los m\u00e1ximos hasta el momento, tambi\u00e9n se ha demostrado el mecanismo de funcionamiento. Los investigadores han contrastado la posibilidad de detectar hidr\u00f3geno diluido en aire (unidades de partes por mill\u00f3n) operando el sensor a baja temperatura o incluso a temperatura ambiente. La adici\u00f3n de las nanopart\u00edculas de \u00f3xido de paladio permite incrementar la respuesta al hidr\u00f3geno del \u00f3xido de tungsteno en tres \u00f3rdenes de magnitud y minimizar la interferencia de la humedad ambiente.<\/p>\n

Se trata de una colaboraci\u00f3n internacional entre el grupo de investigaci\u00f3n de la URV y el Departamento de Qu\u00edmica de la University College London (Reino Unido), el Instituto Josef Stefan (Eslovenia), la Universidad Tecnol\u00f3gica de Brno (Rep\u00fablica Checa) y el Grupo de Qu\u00edmica de las Interacciones Plasma-Superficie de la Universidad de Mundos (B\u00e9lgica) Los resultados aparecen publicados a la Revista ACS Applied Materials and Interfaces de la Sociedad Americana de Qu\u00edmica.<\/p>\n

Referencias bibliogr\u00e1ficas:<\/strong><\/p>\n

Alexander Mozalev, Maria Bendova, Francesc Gispert-Guirado, Zdenek Pytlicek and Eduard Llobet. \u201cMetal-substrate-supported tungsten-oxide nanoarrays via porous-alumina-assisted anodization: From nanocolumns to nanocapsules and nanotubes\u201d. Journal of Materials Chemistry\u00a0<\/em> A,<\/em> 2016, 4, 8219\u20138232. DOI: 10.1039\/C6TA02027E, Paper.<\/p>\n

Fatima. E. Annanouch, Z. Haddi, M. Ling, F. Di Maggio, S. Vallejos, T. Vilic, Y. Zhu, T. Shujah, P. Umek, C. Bittencourt, C.\u00a0 Blackman, and E. Llobet. \u201cAerosol-Assisted CVD-Grown PdO Nanoparticle-Decorated Tungsten Oxide Nanoneedles Extremely Sensitive and Selective to Hydrogen\u201d ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 10413\u221210421. <\/em>DOI: 10.1021\/acsami.6b00773<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

El grupo de investigaci\u00f3n MINOS (Microsistemas y Nanotecnolog\u00edas por el An\u00e1lisis Qu\u00edmico) de la URV, uno de los grupos que integran el Centro de Investigaci\u00f3n EMaS, ha publicado nuevos resultados sobre la s\u00edntesis de nanomateriales inorg\u00e1nicos con excelentes propiedades para detectar de gases. Se trata, por un lado, de la creaci\u00f3n de una nueva nanoestructura en tres dimensiones que favorece la obtenci\u00f3n de sensibilidades muy elevadas. Y de la otra, han conseguido la s\u00edntesis de nanohilos de \u00f3xido de tungsteno con los cuales han permitido desarrollar sensores ultrasensibles y muy selectivos al hidr\u00f3geno, pr\u00e1cticamente a temperatura ambiente<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":18711,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[117,102,3458,244,83,100,84],"tags":[1391,990,1877,989,782,723],"class_list":["post-18678","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-y-tecnologia","category-comunicacion-ciencia","category-ingenieria-electronica-electrica-automatica","category-escuela-ingenieria","category-general-es","category-investigacion","category-temas","tag-departamento-de-ingenieria-electronica-electrica-y-automatica","tag-eduard-llobet-es","tag-emas","tag-minos-es","tag-sensores","tag-sensors-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18678","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=18678"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18678\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/18711"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=18678"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=18678"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=18678"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}