¿Qué es una antena de nanotubos?

Los nanotubos de carbono son pequeños tubos de carbono cilíndricos cuya estructura es como una pequeña longitud de grafito (capa de carbono monomolecular) enrollada sobre sí misma horizontalmente y sellada sin problemas. Mucho más fuertes en sus propiedades a granel que el grafito, los nanotubos pueden ser 100 veces más fuertes que el acero y diez veces más ligeros. Los enlaces químicos entre los átomos en un nanotubo son similares a los enlaces en el grafito, que son los más fuertes en la naturaleza. Tienen una variedad de propiedades interesantes: excelentes transportadores de electrones, conductores eficientes de calor y extraordinaria resistencia y flexibilidad.

Una de las muchas aplicaciones posibles para nanotubos que se está investigando es la posibilidad de una antena de nanotubos. Una antena es un objeto que puede recoger ondas electromagnéticas y convertirlas en señales eléctricas, o viceversa. La antena es la parte más crucial de cualquier dispositivo inalámbrico de transmisión o recepción; sin uno, no puede funcionar.

Podemos ver el progreso en el desarrollo de antenas observando el tamaño aproximado de la radio más pequeña. En 1931, cerca del comienzo de la era de la radio, la gente usaba radios de tubo de vacío. Estos caben en un escritorio o mesa. En 1954, la gente comenzó a usar radios de transistores, que se podían sostener en la palma de su mano. Durante muchas décadas, esto fue casi tan pequeño como las radios. En 2002, se produjo un paso experimental hacia adelante con la fabricación de sensores de "polvo inteligente" receptores de radio. Estos tenían unos pocos milímetros de ancho. Luego, el paso final, en 2007, los investigadores de Berkeley desarrollaron la antena y radio de nanotubos de carbono, de solo un micrómetro de largo y unas pocas decenas de nanómetros de ancho.

Desde que los nanotubos de carbono recibieron por primera vez una gran atención a principios de los 90, los científicos han estado haciendo cálculos sobre cómo podrían usarse para una antena de nanotubos. Estos cálculos se hicieron realidad a principios de la década de 2000, cuando los científicos fabricaron antenas de nanotubos o conjuntos de nanotubos que podrían servir como una antena de nanotubos para luz, microondas y radio. Al alterar las dimensiones de los nanotubos o matrices de nanotubos, los investigadores pueden hacer antenas que capten o transmitan una amplia variedad de señales electromagnéticas.

Aunque los nanotubos de carbono aún no se han introducido como elementos activos en ningún dispositivo electrónico, las antenas de nanotubos podrían llegar a los teléfonos celulares y las radios en el futuro cercano. Su tamaño extremadamente pequeño ayuda junto con el proceso de miniaturización, y su fuerza inherente los hace resistentes al daño por choque. A más largo plazo, las antenas de nanotubos podrían ser útiles para dar señales a nanobots distribuidos, tal vez incluso nanobots médicos que deambulan por el cuerpo humano.