Científicos brasileños observaron en un microscopio electrónico de alta resolución, en vacío y a temperatura ambiente, la formación y ruptura a escala atómica de hilos iónicos de dióxido de circonio (ZrO2), un material con amplias aplicaciones en catalizadores, pilas de combustible, purificadores de agua y baterías de iones de litio. En las fases finales de la ruptura, los hilos de dimensiones nanométricas presentaban espacios vacíos –la llamada vacancia– que se forman espontáneamente entre los átomos de oxígeno. Los espacios aumentaron el estiramiento y la blandura de los nanohilos, que se mostraron bastante estables, una propiedad rara (Physical Review Letters, 18 de julio). Los responsables de este trabajo –de las universidades federales del ABC (UFABC), de São Carlos (UFSCar) y de Río de Janeiro (UFRJ), del Centro Nacional de Investigaciones en Energía y Materiales (CNPEM) y de la Universidad Harvard de Estados Unidos– argumentaron que los resultados añaden un compuesto iónico a los materiales que pueden formar hilos monoatómicos y contribuyen a la comprensión de las propiedades mecánicas de los materiales cerámicos a escala nanométrica. En 2002, los investigadores del grupo describieron la ruptura de los nanohilos de otro material, el oro.
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Nanohilos resistentes a la ruptura
Las imágenes registran el aumento de la distancia entre los átomos con la aparición de espacios vacíos
FOCASSIO, B. et al. Physical Review Letters. 2022
