La Ausencia de Efecto Termoeléctrico en Nanotubos de Carbono Metálicos

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Los nanotubos de carbono metálicos se han propuesto como interconexiones para futuros dispositivos electrónicos que estarán atestados de circuitos nanométricos de alta densidad. Pero una pregunta ha venido arrojando sombras de duda acerca de su eficacia: ¿Podrán soportar el calor? Una investigación parece haber dado ahora con la respuesta.

Tomando como punto de partida trabajos teóricos anteriores, un equipo de investigadores en la Universidad de Illinois cree haber encontrado la explicación para un comportamiento peculiar de los nanotubos de carbono metálicos, puesto de manifiesto en experimentos previos, y que es aprovechable para aplicaciones prácticas.

El nuevo estudio muestra que estos nanotubos que poseen características metálicas tienen propiedades eléctricas y térmicas diferentes a las de los conductores normales.

Específicamente, los nanotubos de carbono metálicos no presentan el efecto termoeléctrico, una propiedad fundamental de los conductores. El efecto termoeléctrico hace que en los conductores circule una corriente causada por una diferencia de temperatura entre dos puntos de contacto.

En un conductor normal, una corriente puede inducirse aplicando una diferencia de potencial (voltaje) o creando una diferencia de temperatura entre dos contactos. Los electrones fluirán del punto con más alto voltaje al del más bajo, y del punto con la más alta temperatura al de la más baja. Hay una similitud de conductas entre ambos fenómenos.

Sin embargo, dicha similitud desaparece en los nanotubos de carbono metálicos. La ausencia en ellos del efecto termoeléctrico significa que no circulará ninguna corriente causada por el cambio de temperatura entre dos contactos.

Ésta es una propiedad fundamental de los nanotubos de carbono metálicos, propia de su estructura particular. Los nanotubos semiconductores, que poseen una quiralidad diferente, se comportan de modo diferente.

También, en los conductores normales, los electrones pueden adquirir velocidades distintas, con algunos viajando mucho más rápido que otros. En los nanotubos de carbono metálicos, sin embargo, todos los electrones viajan a la misma velocidad, un fenómeno similar a la conducta de los fotones. Calentar el nanotubo no cambia la velocidad de los electrones.

Esto significa que los nanotubos de carbono metálicos ofrecen menos resistencia que otros conductores metálicos. Y en los circuitos de alta densidad, las interconexiones hechas con nanotubos de carbono metálicos reducirán las pérdidas de calor y requerirán menos refrigeración que los nanocables de cobre.

scitech-news
 

fanoultimate

Lanero Reconocido
23 Sep 2006
974
excelente noticia, digna del einstein de laneros xD
solo una pregunta; en cuanto tiempo mas serían usados esos nanotubos de manera oficial?
 

alpc777

Lanero Reconocido
28 May 2004
637
Lo ideal seria la implementación en la fabricacion de procesadores, esto reduciria la temperatura generada por la inducción de la corriente, tambien para las boards, seria interesante en lugar de cobre grafito para mayor eficiencia y ahorro de energia.
 

@fisikophysics

Pollito!!!!
14 Ago 2007
5,660
Los Nanotubos de Carbono No Sufrirán los Problemas de los Conductores Convencionales

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En su búsqueda para concentrar en los circuitos integrados dispositivos electrónicos cada vez más pequeños y agrupados con una creciente densidad, los ingenieros siguen topándose con obstáculos. Por ejemplo, la alta densidad de corriente induce la electromigración y la termomigración, fenómenos que dañan los conductores metálicos y producen calor, todo lo cual lleva al desgaste prematuro de los dispositivos.

Sin embargo, unos investigadores de la Universidad de Buffalo que estudian el empaquetamiento electrónico han hecho ahora un descubrimiento esperanzador: El problema descrito no afecta a los nanotubos de carbono de una sola pared.

Los nanotubos de carbono de pared única son cilindros huecos sumamente delgados, cuyo espesor es de un solo átomo. Miles de veces más fuertes que los metales, se espera que un día reemplacen a éstos en millones de aplicaciones electrónicas.

Cemal Basaran y Tarek Ragab han dedicado los últimos cuatro años a realizar cálculos de mecánica cuántica que demuestran que en los nanotubos de carbono, la alta densidad de corriente no lleva a la electromigración ni a la termomigración. Otra ventaja es que en ellos sólo se produce el uno por ciento del calor generado por los metales tradicionales como el cobre.

Los resultados demuestran además otra propiedad seductora de los nanotubos de carbono.

Se había supuesto que para los nanotubos de carbono el proceso calorífico eléctrico se gobernaría por la Ley de Joule, donde la resistencia en un circuito debe convertir la energía eléctrica en calor. Cemal Basaran y Tarek Ragab son los primeros en demostrar matemáticamente, desde el punto de vista de la mecánica cuántica, que los nanotubos de carbono no siguen la Ley de Joule.

Según ellos, esta diferencia esencial entre los metales y los nanotubos de carbono radica en la forma en que conducen la electricidad.

scitech-news
 

Jogador

Lanero Reconocido
12 Jun 2006
102
Estos nanotubos serán usados en las estructuras de edificios futuristas, y ahora servirán para ciscuitos electrónicos!, mejor dicho, van a tener más usos que la baba de caracol!
 

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