Los materiales unidimensionales son aquellos en los que una de sus dimensiones es mucho mayor que las otras dos, de modo que su comportamiento físico y químico está principalmente dominado por esa dimensión. Estos materiales tienen una estructura que se puede describir como «unidimensional» porque la restricción de dos dimensiones les confiere propiedades únicas, especialmente a nivel electrónico y óptico. Son de gran interés en la ciencia y la tecnología por sus características específicas, que son diferentes a las que se encuentran en materiales bidimensionales o tridimensionales.
Ejemplos
- Nanohilos. Son estructuras cilíndricas con un diámetro del orden de nanómetros, pero con una longitud considerablemente mayor. Los nanohilos pueden estar hechos de metales, semiconductores o materiales aislantes. Tienen aplicaciones en electrónica, fotónica y sensores.
- Nanotubos de carbono. Son cilindros huecos compuestos por átomos de carbono organizados en una estructura hexagonal, similares a una hoja enrollada de grafeno. Tienen propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas excepcionales, lo que los hace útiles en la fabricación de materiales compuestos, transistores y dispositivos de almacenamiento de energía.
- Cadenas poliméricas. Aunque los polímeros no son tan estrictamente unidimensionales como los nanohilos o nanotubos, las cadenas poliméricas pueden ser vistas como unidimensionales en el sentido de que las moléculas largas y flexibles se comportan de manera similar en ciertas condiciones. Ejemplos incluyen el ADN y ciertos polímeros sintéticos como el polietileno.
Debido a su geometría, estos materiales exhiben propiedades electrónicas y mecánicas diferentes a las de materiales de mayor dimensión. Por ejemplo, en los nanotubos de carbono, los electrones están confinados en una sola dimensión, lo que les otorga una alta movilidad y una conductividad excepcional. En los nanohilos, la reducción de dimensiones puede llevar a un efecto cuántico, que modifica sus propiedades electrónicas y ópticas.
