Seg\u00fan un art\u00edculo publicado esta semana en Technology Review, investigadores del Instituto Polit\u00e9cnico Rensselaer, en Troy, Nueva York, han descubierto unas mol\u00e9culas org\u00e1nicas de un nan\u00f3metro de largo que pueden actuar como un pegamento barato y eficaz para unir diminutos componentes electr\u00f3nicos. En su estudio, publicado en la revista Nature, los investigadores observaron que estas mol\u00e9culas permiten pegar dos superficies que normalmente no son f\u00e1ciles de unir. <\/p>\n
Sorprendentemente, su capacidad adhesiva aumenta al exponer el nanopegamento a temperaturas muy elevadas. <\/p>\n
Seg\u00fan Ganapathiraman Ramanath, profesor de ingenier\u00eda y ciencias de los materiales que dirigi\u00f3 el estudio, estas mol\u00e9culas se podr\u00edan utilizar como pegamento barato y f\u00e1cil de aplicar en una serie de usos, como por ejemplo, para unir diminutos componentes electr\u00f3nicos, como transistores y cables en chips de ordenadores cada d\u00eda m\u00e1s peque\u00f1os.<\/p>\n
El nanopegamento, que pertenece a una clase de compuestos llamados organosilanos, consiste en una cadena de \u00e1tomos de hidr\u00f3geno y carbono con azufre en un extremo y silicio en el otro. Esta cadena molecular normalmente se desintegra a temperaturas por encima de los 300-400\u00baC, pero Ramanath y sus colegas han descubierto que colocando las mol\u00e9culas entre cobre y di\u00f3xido de silicio, \u00e9stas unen ambos materiales y, adem\u00e1s, la uni\u00f3n se refuerza a temperaturas elevadas. A temperatura ambiente, el enlace resultante es tres veces m\u00e1s fuerte que un enlace directo entre el cobre y el silicio y a 700\u00baC es diez veces m\u00e1s fuerte de lo normal. <\/p>\n
Una de las ventajas de este pegamento es la poca cantidad que se necesita, dado que una sola capa de mol\u00e9culas de organosilanos basta para unir el cobre y el silicio y el grosor de la capa es igual a la longitud de una mol\u00e9cula, es decir, un nan\u00f3metro. A 35 c\u00e9ntimos el gramo, el nuevo pegamento es totalmente asequible.<\/p>\n
Los investigadores esperan, ahora, poder adaptar el nanopegamento para que pueda unir otros materiales, como aislantes y semiconductores, modificando los grupos qu\u00edmicos unidos a ambos extremos de la cadena molecular. <\/p>\n
Una aplicaci\u00f3n importante para este pegamento podr\u00eda ser la de unir los cables de cobre que conectan varios componentes en los chips inform\u00e1ticos. En estos chips, los cables de cobre se depositan sobre capas aislantes de di\u00f3xido de silicio para evitar que las se\u00f1ales de los cables se mezclen e interfieran entre s\u00ed. Sin embargo, el cobre no se pega bien al di\u00f3xido de silicio y, adem\u00e1s, las mol\u00e9culas de cobre se dispersan en el silicio. \u00abEs necesario aislar qu\u00edmicamente ambas superficies\u00bb, se\u00f1ala Ramanath. \u00abQueremos que se adhieran, pero sin mezclarse\u00bb.<\/p>\n
Actualmente, los fabricantes de chips utilizan capas de materiales como t\u00e1ntalo o titanio, de al menos 10 nan\u00f3metros de grosor, entre el cobre y el di\u00f3xido de silicio. Sin embargo, a medida que el tama\u00f1o de estos dispositivos se adentra en el rango del nan\u00f3metro, el nuevo pegamento, que es 10 veces m\u00e1s fino, podr\u00eda ser el sustituto ideal. <\/p>\n