ES3058529T3

ES3058529T3 - Nanowires network

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Publication number: ES3058529T3
Application number: ES20803212T
Authority: ES
Inventors: Garcia Juan José Vilatela; Richard Santiago Schäufele
Original assignee: Fundacion Imdea Materiales
Current assignee: Fundacion Imdea Materiales
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2026-03-11
Anticipated expiration: 2040-11-12
Also published as: JP2023502383A; KR20220098208A; RS67633B1; EP4058622A1; CA3161140A1; EP4058622B9; EP4058622C0; US20220389614A1; WO2021094485A1; AU2020382885B2; IL292815A; EP3822395A1; JP7743077B2; US12442105B2; MX2022005798A; AU2020382885A1; CN114901874B; EP4058622B1; CN114901874A

Description

[0001] Red de nanohilos

[0002] CAMPO DE LA INVENCIÓN

[0003] La presente invención se refiere a la síntesis de una red de nanohilos. Más específicamente, la presente invención se refiere a un procedimiento para preparar dicha red de nanohilos.

[0004] ANTECEDENTES

[0005] Las redes compuestas por nanohilos presentan ventajas con respecto a los materiales compuestos por elementos estructurales más grandes. En general, los nanohilos son mecánicamente flexibles debido a sus dimensiones a escala nanométrica y tienen una cantidad reducida de defectos en comparación con materiales voluminosos. También presentan diversas propiedades optoelectrónicas resultantes de su pequeño tamaño y morfología unidimensional. Por consiguiente, algunas de las propiedades de las redes de nanohilos dependen de las características de los nanohilos. Por tanto, se necesita un alto grado de control sobre la calidad cristalina, morfología y distribución de tamaño de los nanohilos.

[0006] An, Z.et al. (An, Z.et al., Ceramics International, vol.45(17), 22793-22801, 2019) dan a conocer la preparación de aerogeles de nanofibras de SiC mediante electrohilado. Koziol, K.et al. (Koziol, K.et al., Carbon and Oxide Nanostructures, Advanced Structured Materials, vol.5, 23-49, 2010) dan a conocer la preparación de nanofibras de carbono mediante CVD. Smail, F.et al. (Smail, F.et al., Carbon, vol.152, 218-232, 2019) dan a conocer la preparación de nanotubos de carbono mediante hilado directo. El documento WO2011/156019 (A2) da a conocer materiales textiles que comprenden nanohilos semiconductores o metálicos del Grupo IV. El documento WO2016/075549 (A1) da a conocer un método para fabricar nanohilos generando un aerosol de nanopartículas utilizando un gas portador que se insufla hacia un material fuente dispuesto en una cámara de evaporación, en el que el aerosol de nanopartículas incluye nanopartículas del material fuente, y proporcionando una corriente de gas a una cámara de reacción, en el que la corriente de gas comprende un precursor para la fabricación de los nanohilos y las nanopartículas.

[0008] Heurlin, M.et al. (Heurlin, M.et al. Nature volumen 492, páginas 90–94, 2012) dan a conocer un método de crecimiento de nanohilos basado en aerosol (método de aerotaxia) en el que partículas de aerosol de Au seleccionadas de tamaño catalítico inducen la nucleación y el crecimiento de nanohilos de GaAs a una velocidad de crecimiento de aproximadamente 1 micrómetro por segundo. La eficacia del método de aerotaxia sólo se ha demostrado para la síntesis de GaAs (GaAsNWs), nanohilos de GaAsNWs dopados con P, Zn y Sn y nanopartículas de InP (Magnusson, M. H.et al. Frontiers of Physics, 9(3), 398–418, 2014). El documento WO2013176619 (A1) describe un método de síntesis de nanohilos en fase gaseosa que se reivindica que puede hacer crecer nanohilos de silicio individuales seguido por una etapa posterior de pulverización de dichos nanohilos a través de una boquilla de pulverización seguido por su deposición sobre un sustrato para formar una red de nanohilos. Según el documento WO2013176619 (A1), la etapa de pulverización y de deposición puede realizarse justo después de la síntesis de nanohilos o después del almacenamiento de dichos nanohilos en un depósito. Sin embargo, los métodos en dos etapas para la síntesis de redes de nanohilos conducen al acortamiento de nanohilos y, por tanto, a materiales degradados. Además, los nanohilos que forman la red no están enmarañados o asociados de manera permanente y es necesario depositarlos sobre un sustrato de soporte para generar materiales autoportantes.

[0009] En resumen, existe una necesidad de desarrollar métodos en una etapa para la síntesis de redes de nanohilos con buenas propiedades mecánicas que superen las limitaciones de la técnica anterior.

[0010] BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

[0011] Los inventores de la presente invención han encontrado un método en una etapa para producir redes de nanohilos autoportantes con buenas propiedades mecánicas, tales como buena flexibilidad en doblado, y en el que los nanohilos tienen altas relaciones de aspecto. El descubrimiento de redes de nanohilos autoportantes que también son flexibles representa un gran avance ya que permiten la manipulación tras la producción de la red de nanohilos como material de ingeniería, en vez de como polvo o material de relleno que normalmente experimenta degradación y/o acortamiento de nanohilos durante la dispersión tras el procesamiento. Además, los inventores han observado que el método de la presente invención permite la producción de redes de nanohilos en grandes cantidades y a altas tasas. Este enfoque es de gran importancia para una gran variedad de aplicaciones de redes de nanohilos en diversos campos tecnológicos, ya que resuelve las limitaciones actuales de la técnica anterior.

[0012] El método de la presente invención se basa en tecnología de aerosol y tiene la posibilidad de ampliarse a escala para producir grandes cantidades de producto, al tiempo que se mantiene un alto nivel de control sobre el procedimiento. La invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas.

[0013] FIGURAS

[0014] La figura 1 muestra un esquema del sistema de síntesis continua que comprende (1) una entrada de flujo de precursor de silicio, (2) una entrada de flujo de aerosol de nanopartículas de catalizador, (3) una zona de mezclado del precursor de silicio y el flujo de catalizador; (4) una zona de nucleación de nanohilos de silicio; (5) zona de alargamiento/crecimiento y enmarañamiento de nanohilos de silicio; y (6) zona de hilado, estiramiento y/o recogida de materiales no tejidos (tales como fibras) que comprenden nanohilos de silicio.

[0015] La figura 2 muestra una microfotografía de microscopía electrónica de transmisión que muestra un nanohilo de silicio. La figura 3 muestra microfotografías de microscopía electrónica de barrido de la red de nanohilos de silicio obtenida en la presente invención.

[0016] La figura 4 muestra una red de nanohilos de silicio autoportante obtenida en la presente invención.

[0017] La figura 5 muestra un fragmento de la red de nanohilos de silicio obtenida en la presente invención con deformación por doblado.

[0018] La figura 6 muestra resultados de ensayos mecánicos de redes de nanohilos.

[0019] DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

[0020] A menos que se defina lo contrario, todos los términos técnicos y científicos usados en el presente documento tienen el mismo significado que entiende habitualmente un experto habitual en la técnica a la que pertenece esta divulgación. Tal como se usan en el presente documento, las formas en singular “un/o”, “una” y “el/la” incluyen la referencia en plural a menos que el contexto indique claramente lo contrario.

[0021] La presente divulgación se refiere a un método para preparar una red de nanohilos, a la red de nanohilos que puede obtenerse mediante dicho método, a un material no tejido que comprende la red de nanohilos, a los usos de la red de nanohilos y del material no tejido, y a una composición farmacéutica que comprende la red de nanohilos o el material no tejido.

[0022] Los nanohilos de la red de nanohilos son estructuras de alta relación de aspecto que pueden estar compuestas por un material macizo o pueden ser huecas (que tienen una forma de tubo). Los nanohilos pueden ser estructuras continuas (no porosas). Los nanohilos pueden formar una malla uniéndose entre sí durante su síntesis.

[0023] Método

[0024] En un primer aspecto, la invención se refiere a un método para preparar una red de nanohilos que comprende las etapas de:

[0025] i. proporcionar un primer flujo de gas a un recipiente de reacción;

[0026] en el que dicho primer flujo de gas comprende al menos un compuesto precursor que comprende al menos un elemento seleccionado de Si, Ge, Al, Cu, Zn, Al, Pt, Mo, W, Co, Mn y Li; en el que el al menos un compuesto precursor es un hidruro metálico o un compuesto organometálico; y ii. proporcionar un segundo flujo de gas al recipiente de reacción, comprendiendo dicho segundo flujo de gas partículas de catalizador metálico, en el que las partículas de catalizador metálico consisten en un elemento seleccionado de Au, Ag, Cu, Fe, Ni, Ga, Co, Pt, In y Al;

[0027] de modo que los flujos de gas primero y segundo se mezclan en el recipiente de reacción para formar una mezcla de flujos de gas que consiste en:

[0028] - el al menos un compuesto precursor,

[0029] - al menos un gas de protección seleccionado de nitrógeno, hidrógeno y/o gases nobles, y - las partículas de catalizador metálico;

[0030] en el que el al menos un compuesto precursor está en la mezcla de flujos de gas en una fracción molar (xi) de al menos 0,01;

[0031] en el que la temperatura dentro del recipiente de reacción oscila entre 200 y 800 ºC o es de al menos 801 ºC; y

[0032] en el que el al menos un compuesto precursor se descompone a la temperatura dentro del recipiente de reacción y crece sobre las partículas de catalizador metálico mediante vapor-líquido-sólido (VLS) y/o deposición química en fase de vapor (CVD) para formar una red de nanohilos; en el que los nanohilos de la red de nanohilos están compuestos por un material macizo o son huecos.

[0033] El método para preparar una red de nanohilos puede comprender una etapa adicional de transformar la red de nanohilos en fibras, hilos o materiales textiles. La etapa de transformar la red de nanohilos en fibras, hilos o materiales textiles se realiza opcionalmente al mismo tiempo que la etapa (ii) del método de la invención.

[0034] En una realización particular, el método para preparar una red de nanohilos comprende una etapa adicional de recoger la red de nanohilos; particularmente hilando y enrollando la red de nanohilos (como un hilo o un material textil) sobre una bobina.

[0035] En una realización, el método de la presente invención es un método agregado continuo.

[0036] Etapa (i)

[0037] El método para preparar una red de nanohilos de la presente invención comprende una etapa (i) de proporcionar un primer flujo de gas a un recipiente de reacción; en el que dicho primer flujo de gas comprende al menos un compuesto precursor que comprende al menos un elemento seleccionado de Si, Ge, Al, Cu, Zn, Al, Pt, Mo, W, Co, Mn y Li.

[0038] En una realización particular, el primer flujo de gas comprende además H<2>. En una realización particular, el primer flujo de gas comprende además un gas inerte, particularmente N<2>.

[0039] Precursor

[0040] La etapa (i) del método de la presente invención proporciona un primer flujo de gas a un recipiente de reacción en el que dicho primer flujo de gas comprende al menos un compuesto precursor. En una realización particular, el al menos un compuesto precursor es un compuesto que participa en una reacción (es decir, reacción química) que produce la red de nanohilos de la presente invención, por ejemplo, el SiH<4>es un compuesto precursor que, cuando se usa en el método de la presente invención, puede conducir a una red de nanohilos de Si.

[0041] En una realización particular, el al menos un compuesto precursor del método de la presente invención comprende Si.

[0042] En una realización particular, el al menos un compuesto precursor es un compuesto precursor.

[0043] El al menos un compuesto precursor puede estar en forma sólida o líquida (es decir, en aerosol en el primer flujo de gas del método de la presente invención) o en forma gaseosa. En una realización particular, el al menos un compuesto precursor está en forma gaseosa.

[0044] El al menos un compuesto precursor del método de la presente invención es un hidruro metálico o un compuesto organometálico. Los precursores de la presente invención incluyen, pero no se limitan a, compuestos tales como (3-aminopropil)trietoxisilano, N-sec-butil(trimetilsilil)amina, cloropentametildisilano, tetrametilsilano, tetrabromuro de silicio, tetracloruro de silicio, tris(terc-butoxi)silanol, SiH<4>, tetrametilgermanio, hidruro de trietilgermanio, hidruro de trifenilgermanio, hidruro de trifenilgermanio, tetrametilgermanio, hidruro de tributilgermanio, hidruro de trietilgermanio, hidruro de trifenilgermanio, trimetilindio (TMin), trimetilindio (TEIN), trimetilgalio (TMG), trietilgalio (TEG), seleniuro de dimetilo, tetracloruro de telurio, trimetilaluminio (TMAl), trietilaluminio (TEAl), NH<3>, AsH<3>y PH<3>; particularmente derivados de silano tales como (3-aminopropil)trietoxisilano, N-sec-butil(trimetilsilil)amina, cloropentametildisilano, tetrametilsilano, tetrabromuro de silicio, tetracloruro de silicio, tris(terc-butoxi)silanol, SiH<4>, tetrametilgermanio, hidruro de trietilgermanio, hidruro de trifenilgermanio, hidruro de trifenilgermanio, tetrametilgermanio, hidruro de tributilgermanio, hidruro de trietilgermanio, hidruro de trifenilgermanio, trimetilindio (TMin), trimetilindio (TEIN), trimetilgalio (TMG), trietilgalio (TEG), seleniuro de dimetilo y tetracloruro de telurio; más particularmente derivados de silano tales como (3-aminopropil)trietoxisilano, N-sec-butil(trimetilsilil)amina, cloropentametildisilano, tetrametilsilano, tetrabromuro de silicio, tetracloruro de silicio, tris(terc-butoxi)silanol, SiH<4>, tetrametilgermanio, hidruro de trietilgermanio, hidruro de trifenilgermanio, hidruro de trifenilgermanio, tetrametilgermanio, hidruro de tributilgermanio, hidruro de trietilgermanio e hidruro de trifenilgermanio; incluso más particularmente SiH<4>.

[0045] En una realización particular, el al menos un compuesto precursor es un hidruro metálico, particularmente SiH<4>. En una realización particular, el al menos un compuesto precursor es un compuesto organometálico.

[0046] En una realización particular, el primer flujo de gas comprende más de un compuesto precursor. En particular, el primer flujo de gas comprende un primer compuesto precursor y compuestos precursores adicionales. En una realización particular, los compuestos precursores adicionales pueden usarse como dopantes de la red de nanohilos (en una cantidad menor que el compuesto precursor principal). Los dopantes adecuados dependen del material de nanohilos que está dopándose.

[0047] En una realización particular, el al menos un compuesto precursor de la presente invención se proporciona al recipiente de reacción de la presente invención a una velocidad de al menos 0,01 mol/h; preferiblemente a una velocidad de al menos 0,05 mol/h; más preferiblemente de al menos 0,10 mol/h; incluso mucho más preferiblemente de aproximadamente 0,03 mol/h.

[0048] Etapa (ii)

[0049] El método para preparar una red de nanohilos de la presente invención comprende una etapa (ii) de proporcionar un segundo flujo de gas al recipiente de reacción, comprendiendo dicho segundo flujo de gas partículas de catalizador metálico; en el que las partículas de catalizador metálico consisten en un elemento seleccionado de Au, Ag, Cu, Fe, Ni, Ga, Co, Pt, In y Al; de modo que los flujos de gas primero y segundo se mezclan en el recipiente de reacción para formar una mezcla de flujos de gas que consiste en:

[0050] - el al menos un compuesto precursor,

[0051] - al menos un gas de protección seleccionado de nitrógeno, hidrógeno y/o gases nobles, y

[0052] - las partículas de catalizador metálico.

[0053] En una realización particular, el segundo flujo de gas del método de la presente invención comprende además un gas inerte, preferiblemente N<2>.

[0054] En una realización más particular, el segundo flujo de gas del método de la presente invención comprende además H<2>.

[0055] En una realización particular, sólo se usa un tipo de gas en la invención. En particular, los términos “primero” y “segundo” se refieren al número de flujos usados.

[0056] Catalizador

[0057] El método para preparar una red de nanohilos de la presente invención comprende una etapa (ii) de proporcionar un segundo flujo de gas que comprende partículas de catalizador metálico.

[0058] Las partículas de catalizador metálico consisten en un elemento seleccionado de Au, Ag, Cu, Fe, Ni, Ga, Co, Pt, In y Al; particularmente consisten en un elemento seleccionado de Au, Ag y Cu; más particularmente consisten en un elemento seleccionado de Au y Ag; incluso más particularmente consisten en Au.

[0059] En una realización particular, las partículas de catalizador metálico tienen un diámetro promedio de entre 0,1 y 100 nm; preferiblemente de entre 1 y 30 nm. Los diámetros promedio de las partículas de catalizador metálico de la presente invención pueden calcularse a partir de un promedio de los valores obtenidos midiendo los diámetros de más de 100 partículas de catalizador metálico usando microfotografías de microscopía electrónica o a partir de la distribución de tamaño obtenida a partir de diferentes técnicas de medición de aerosol tales como a partir de un dispositivo de determinación del tamaño de partícula por movilidad diferencial (DMA).

[0060] Además, las partículas de catalizador metálico pueden proporcionarse sin carga eléctrica o a las partículas catalíticas metálicas se les puede proporcionar una carga.

[0061] Las partículas de catalizador metálico pueden proporcionarse al recipiente de reacción en forma de un aerosol generado mediante un generador de aerosol aguas arriba. Alternativamente, las partículas de catalizador metálico pueden formarsein situproporcionando un compuesto precursor; preferiblemente un compuesto precursor gaseoso. En una realización preferida, las partículas de catalizador metálico se proporcionan en forma de un aerosol.

[0062] En una realización particular, las partículas de catalizador metálico entran en el recipiente de reacción a una velocidad de al menos 1 x 10<-5>g/h; preferiblemente de al menos 1 x 10<-4>g/h; más preferiblemente de al menos 2 x 10<-4>g/h; incluso más preferiblemente de al menos 2,7 x 10<-4>g/h.

[0063] Mezcla de flujos de gas

[0064] En una realización particular, la mezcla de flujos de gas del método de la presente invención se genera cuando los flujos de gas primero y segundo están en contacto en el recipiente de reacción. Pueden usarse medios para mezclado para mezclar los flujos para formar una mezcla de flujos de gas. La presión y las velocidades de flujo pueden ajustarse si es necesario para garantizar un mezclado apropiado de los flujos primero y segundo para formar una mezcla de flujos de gas.

[0065] En una realización particular, la mezcla de flujos de gas circula en el recipiente de reacción a una velocidad de al menos 60 l/h; preferiblemente de al menos 120 l/h.

[0066] En otra realización particular, la mezcla de flujos de gas tiene un tiempo de residencia en el recipiente de reacción de menos de 100 segundos; particularmente de entre 0,1 y 80 segundos; más particularmente de entre 1 y 60 segundos; incluso más particularmente de entre 2 y 30 segundos; preferiblemente de entre 4 y 16 segundos. Además de la mezcla de flujos de gas, pueden introducirse uno o más flujos de protección en el recipiente de reacción de la presente invención. Los flujos de protección incluyen, pero no se limitan a, nitrógeno, hidrógeno y gases nobles tales como helio y argón.

[0067] En el método de la presente invención, el al menos un compuesto precursor está en la mezcla de flujos de gas en una fracción molar (xi) de al menos 0,01.

[0068] En una realización particular, el al menos un compuesto precursor está en la mezcla de flujos de gas en una fracción molar de al menos 0,01; más particularmente de al menos 0,015; incluso más particularmente de entre 0,01 y 0,5; preferiblemente de aproximadamente 0,02. En el contexto de la presente invención, la fracción molar se expresa como la cantidad de un constituyente (en moles), dividida entre la cantidad total de todos los constituyentes (también expresada en moles).

[0069] En una realización particular, el al menos un compuesto precursor de la presente invención está en la mezcla de flujos de gas en una concentración de al menos 0,1*10<-4>mol/l; particularmente en una concentración de al menos 1*10<-4>mol/l; más particularmente en una concentración de al menos 1,5*10<-4>mol/l; incluso más particularmente de al menos 2*10<-4>mol/l.

[0070] En una realización particular, la mezcla de flujos de gas comprende H<2>.

[0071] En una realización, la mezcla de flujos de gas de la invención comprende:

[0072] -al menos un compuesto precursor;

[0073] -al menos un gas de protección tal como nitrógeno, hidrógeno y/o gases nobles; y

[0074] -partículas de catalizador metálico.

[0075] En una realización, la mezcla de flujos de gas de la invención consiste en:

[0076] -al menos un compuesto precursor;

[0077] -al menos un gas de protección tal como nitrógeno, hidrógeno y/o gases nobles; y

[0078] -partículas de catalizador metálico.

[0079] En una realización preferida, la mezcla de flujos de gas de la invención consiste en:

[0080] -un compuesto precursor tal como SiH<4>;

[0081] -un gas o una mezcla de gases de protección tal como nitrógeno, hidrógeno, gases nobles o combinaciones de los mismos; y

[0082] -partículas de catalizador metálico tales como partículas de oro.

[0083] Recipiente de reacción

[0084] En una realización particular, el recipiente de reacción usado en el procedimiento de la presente invención es un recipiente de reacción de gas; preferiblemente un recipiente de reacción cilíndrico; más preferiblemente un recipiente de reacción cilíndrico cerámico o metálico; incluso más preferiblemente un recipiente de reacción cilíndrico de acero inoxidable tal como un tubo.

[0085] Según el método de la presente invención, los flujos de gas primero y segundo se mezclan dentro del recipiente de reacción.

[0086] En una realización particular, la temperatura dentro del recipiente de reacción es homogénea; en particular es homogénea dentro de 50 grados a lo largo del tubo de reactor, más particularmente es homogénea a lo largo de 80 cm desde la zona caliente; particularmente entre 30 y 50 cm de la zona caliente.

[0087] En el método de la presente invención, la temperatura dentro del recipiente de reacción oscila entre 200 y 800 ºC o es de al menos 801 ºC; esta temperatura permite que el compuesto precursor se descomponga; preferiblemente la temperatura oscila entre 200 y 800 ºC o entre 801 y 3000 ºC; más preferiblemente la temperatura oscila entre 300 y 800 ºC o entre 801 y 2000 ºC.

[0088] En una realización particular, la temperatura dentro del recipiente de reacción oscila entre 200 y 800 ºC; preferiblemente la temperatura oscila entre 300 y 700 ºC; más preferiblemente de entre 400 y 650 ºC; incluso más preferiblemente es de aproximadamente 600 ºC.

[0089] En una realización particular, la presión dentro del recipiente de reacción es de entre 500 mbar y 20000 mbar (de 50000 Pa a 2000000 Pa); preferiblemente de entre 900 mbar y 3000 mbar (de 90000 Pa a 300000 Pa).

[0090] En una realización particular, la temperatura dentro del recipiente de reacción se alcanza mediante cualquier medio adecuado de calentamiento conocido en la técnica; preferiblemente mediante medios de plasma, descarga de arco, calentamiento por resistencia, calentamiento por alambre caliente, calentamiento por soplete o calentamiento por llama; más preferiblemente mediante medios de calentamiento por resistencia, calentamiento por alambre caliente, calentamiento por soplete o calentamiento por llama.

[0091] Crecimiento de red de nanohilos

[0092] En el método de la presente invención, el al menos un compuesto precursor se descompone a las condiciones de temperatura dentro del recipiente de reacción y crece sobre las partículas de catalizador metálico mediante vaporlíquido-sólido (VLS) y/o deposición química en fase de vapor (CVD) para formar una red de nanohilos. En una realización particular, los nanohilos crecen mientras están en la mezcla de flujos de gas (es decir, están en aerosol). En una realización particular, el al menos un compuesto precursor se descompone a las condiciones de temperatura dentro del recipiente de reacción y crece sobre las partículas de catalizador metálico mediante deposición química en fase de vapor (CVD) con catalizador en flotación para formar una red de nanohilos.

[0093] Si es necesario, pueden introducirse uno o más flujos de protección en el recipiente de reacción. En particular, dichos uno o más flujos de protección pueden introducirse entre la mezcla de flujos de gas y las paredes del recipiente de reacción.

[0094] Eligiendo compuestos precursores, flujos de gas, temperaturas, presiones y partículas de catalizador metálico apropiados, los nanohilos pueden hacerse crecer en la dirección axial o radial, o en una combinación de los dos modos de crecimiento; preferiblemente el crecimiento se produce en la dirección axial; más preferiblemente el crecimiento se produce en la dirección 110; particularmente para nanohilos de Si.

[0095] El crecimiento de nanohilos puede iniciarse mediante descomposición catalítica del al menos un compuesto precursor sobre la superficie de las partículas de catalizador metálico y nucleación del nanohilo sobre la superficie de las partículas catalíticas metálicas. Tras la nucleación, el nanohilo puede crecer de manera direccional y formar un objeto alargado, es decir, un nanohilo. El crecimiento puede producirse mediante vapor-líquido-sólido (VLS) y/o deposición química en fase de vapor (CVD). Al mismo tiempo, los nanohilos alcanzan una concentración crítica y se agregan para formar una red de nanohilos en el recipiente de reacción. Por tanto, el método de la presente invención es un método agregado continuo. Preferiblemente, la mezcla de gas fluye a través del reactor portando partículas catalíticas metálicas y la red de nanohilos fluye a través de la longitud de recipiente de reacción. En una realización, la red de nanohilos comprende nanohilos huecos tales como nanotubos. En una realización, la red de nanohilos comprende nanohilos huecos y no huecos tales como nanohilos macizos. En otra realización, la red de nanohilos consiste en nanohilos huecos tales como nanotubos.

[0096] En el contexto de la presente invención, se entiende que la expresión deposición química en fase de vapor (CVD) es un procedimiento en el que uno o más compuestos precursores volátiles reaccionan y/o se descomponen sobre una superficie de catalizador para producir estructuras unidimensionales, tales como nanohilos. Dicha partícula de catalizador puede estar suspendida en la fase gaseosa, habitualmente denominado catalizador en flotación. Dichas partículas pueden estar en estado fundido o sólido y pueden incluir elementos adicionales para controlar y/o potenciar el crecimiento de nanohilos tal como se describió anteriormente en el presente documento. Estos elementos adicionales incluyen elementos del grupo 16, tales como S, Se, Te u oxígeno. Dichos precursores también pueden descomponerse parcialmente sobre la superficie del reactor.

[0097] En una realización particular, el método para preparar una red de nanohilos de la presente invención se realiza con un parámetro de aerogelificación de al menos 1 * 10<-7>; particularmente con un parámetro de aerogelificación de al menos 1 * 10<-6>; más particularmente con un parámetro de aerogelificación de al menos 2 * 10<-6>.

[0098] En el contexto de la presente invención, se entiende que la expresión “parámetro de aerogelificación” es el producto de la relación de aspecto promedio de los nanohilos (longitud/diámetro) y la concentración volumétrica (vc (volumen de nanohilos/volumen del reactor)).

[0099] En el contexto de la presente invención, la expresión “vapor–líquido–sólido” (VLS) es un mecanismo para el crecimiento de estructuras unidimensionales, tales como nanohilos, a partir de deposición química en fase de vapor mediante adsorción directa de un gas (es decir, el al menos un compuesto precursor en fase gaseosa) sobre una partícula de catalizador líquida, que puede adsorber rápidamente un vapor hasta niveles de supersaturación, y a partir de lo cual puede producirse el crecimiento de cristales a partir de simientes nucleadas en la interfase gaslíquido-sólido.

[0100] En una realización particular, una red de nanohilos de la presente invención se forma mientras está en la mezcla de flujos de gas (en el recipiente de reacción), particularmente, se obtiene una red de nanohilos en la que se agregan los nanohilos (es decir, los nanohilos se unen, enmarañan, conectan o fusionan entre sí) en la salida del recipiente de reacción de la presente invención.

[0101] En una realización particular, la red de nanohilos de la presente invención se genera como un procedimiento continuo. Alternativamente, la red de nanohilos puede generarse de manera discreta. En una realización preferida, la red de nanohilos de la presente invención se genera de manera continua.

[0102] En una realización particular, el método de la presente invención comprende además una etapa de recoger la red de nanohilos sobre un sustrato; preferiblemente en el que el sustrato es un filtro; más preferiblemente un filtro de vacío. En una realización más particular, el método de la presente invención comprende además una etapa de densificación de la red de nanohilos; preferiblemente usando un disolvente o una mezcla de disolventes; más preferiblemente un disolvente orgánico o una mezcla de disolventes orgánicos; incluso más preferiblemente un disolvente o una mezcla de disolventes que comprende un grupo alcohol; incluso mucho más preferiblemente usando isopropanol.

[0103] En una realización particular, la red de nanohilos de la presente invención se genera a una velocidad de al menos 0,01 g/h; preferiblemente a una velocidad de al menos 0,02 g/h; más preferiblemente a una velocidad de al menos 0,05 g/h; incluso más preferiblemente a una velocidad de aproximadamente 0,1 g/h.

[0104] En otra realización particular, la red de nanohilos de la presente invención se genera a una velocidad de entre 0,01 g/h y 10 g/h; preferiblemente a una velocidad de entre 0,02 g/h y 5 g/h; más preferiblemente a una velocidad de entre 0,05 g/h y 1 g/h; incluso más preferiblemente a una velocidad de entre 0,09 g/h y 1 g/h.

[0105] Red de nanohilos

[0106] Un aspecto de la presente invención se refiere a una red de nanohilos de Si que puede obtenerse mediante el método de la presente invención; en la que la relación de aspecto (longitud/diámetro) de los nanohilos de la red de nanohilos es de al menos 130.

[0107] Los nanohilos de la red de nanohilos de la presente invención forman una malla; en la que se forman uniones entre los nanohilos. En una realización, la malla comprende agregados de nanohilos. En una realización particular, la malla es autoportante.

[0108] En una realización particular, la red de nanohilos es autoportante. En el contexto de la presente invención, el término “autoportante” se refiere a una estructura que no está soportada por otros objetos o estructuras, tales como un sustrato. En una realización, la red de nanohilos no comprende una fase adicional tal como un aglutinante o una matriz adicional. En una realización alternativa, la red de nanohilos consiste en nanohilos.

[0109] En una realización particular, los nanohilos de la red de la presente invención están agregados; particularmente están fuertemente agregados; particularmente están fuertemente agregados mediante fuerzas secundarias tales como fuerzas de van der Waals, dipolos permanentes, enlaces de hidrógeno y/o enlaces covalentes, enmarañamientos y otras formas de interconexión mecánica. Por fuertemente agregado, en el contexto de la presente invención se implica que los materiales forman un objeto macizo y que los nanohilos que comprenden la red no pueden dispersarse fácilmente sin recurrir a sonicación, agitación, corte o métodos similares.

[0110] En una realización particular, la red de nanohilos de la presente invención es una red continua. En el contexto de la presente invención, se entiende que una red continua es una red no discreta sometida a percolación.

[0111] En una realización particular, la red de nanohilos de la presente invención es un aerogel, es decir, un material sólido de baja densidad; preferiblemente con una densidad de menos de 10<-2>g/cm<3>; preferiblemente de menos de 10<-3>g/cm<3>; más preferiblemente de menos de 10<-4>g/cm<3>; más preferiblemente de menos de 10<-5>g/cm<3>. En una realización particular, la red de nanohilos de la presente invención tiene una densidad de al menos 0,001 g/cm<3>; particularmente de al menos 0,01 g/cm<3.>

[0112] En una realización más particular, la red de nanohilos de la presente invención está densificada; particularmente mediante métodos mecánicos, métodos de adición de disolventes, métodos electromagnéticos o métodos similares. Los nanohilos de la red de la presente invención tienen una relación de aspecto promedio (longitud/diámetro) de al menos 130; preferiblemente de al menos 135; más preferiblemente de al menos 140; más preferiblemente de al menos 150; incluso más preferiblemente de al menos 200. La relación de aspecto promedio de los nanohilos de la red de la presente invención puede calcularse a partir de un promedio de los valores obtenidos midiendo las dimensiones de un número significativo de nanohilos (por ejemplo, más de 100) usando microscopía electrónica. En una realización particular, la longitud promedio de los nanohilos de la red de la presente invención es de al menos 1 micrómetro; particularmente de al menos 2 micrómetros; preferiblemente de al menos 3, 4 ó 5 micrómetros; más preferiblemente de al menos 10 micrómetros. En una realización particular, la longitud promedio de los nanohilos de la red de la presente invención es de entre 1 y 30 micrómetros; preferiblemente de entre 2 y 20 micrómetros; más preferiblemente de entre 3 y 15 micrómetros. La longitud promedio de los nanohilos de la red de la presente invención puede calcularse a partir de un promedio de los valores obtenidos midiendo las longitudes de más de 100 nanohilos usando microscopía electrónica.

[0113] La red de nanohilos de la presente invención tiene una porosidad de entre el 60 % y el 97%; más particularmente de aproximadamente el 96 %.

[0114] La porosidad de la red de nanohilos se ha medido usando métodos conocidos en la técnica, tales como determinando el volumen de una muestra regular mediante observación por microscopía óptica y/o electrónica y midiendo su peso de manera gravimétrica; después se calcula la porosidad mediante comparación con la densidad teórica de un cristal monolítico de la misma sustancia que el nanohilo tal como se conoce en la técnica.

[0115] Los nanohilos de la red de nanohilos de la presente invención consisten en Si.

[0116] En una realización particular, la red de nanohilos de la presente invención tiene una densidad volumétrica de al menos 0,01 g/cm<3>; particularmente de al menos 0,05 g/cm<3>; más particularmente de al menos 0,075 g/cm<3>; incluso más particularmente de al menos 0,080 g/cm<3>preferiblemente de al menos 0,015 g/cm<3>; más preferiblemente de al menos 0,020 g/cm<3>; incluso más preferiblemente de aproximadamente 0,128 g/cm<3>.

[0117] En una realización particular, la red de nanohilos de la presente invención tiene una densidad volumétrica de entre 0,01 g/cm<3>y 0,2 g/cm<3>; particularmente de entre 0,07 g/cm<3>y 0,30 g/cm<3>. La densidad volumétrica de la red de nanohilos de la invención puede calcularse a partir de cualquier técnica experimental conocida en la técnica, particularmente se determina a partir de la densidad de área y el grosor de la muestra de la red de nanohilos. En una realización particular, los nanohilos de la red de nanohilos de la presente invención están enmarañados; preferiblemente están físicamente enmarañados.

[0118] En una realización particular, la red de nanohilos de la presente invención comprende además las partículas de catalizador metálico usadas en el método de la presente invención.

[0119] En una realización particular, los nanohilos de la red de nanohilos de la presente invención comprenden además recubrimientos; particularmente recubrimientos inorgánicos o de carbono; más preferiblemente recubrimientos de carbono.

[0120] En una realización particular, la red de nanohilos de la presente invención comprende además recubrimientos; particularmente recubrimientos inorgánicos o de carbono; más preferiblemente recubrimientos de carbono.

[0121] En otra realización particular, la red de nanohilos de la presente invención puede funcionalizarse químicamente mediante procedimientos en fase gaseosa, en fase líquida, de recocido o de irradiación. En una realización particular, la funcionalización química de los nanohilos se realiza en el procedimiento de síntesis o en una etapa adicional. En una realización particular, los nanohilos de la red de nanohilos de la presente invención comprenden además un elemento o compuesto de etiquetado o de marcado; en los que dicho elemento o compuesto de etiquetado permite su trazabilidad. En una realización particular, el etiquetado o marcado de los nanohilos se realiza durante el procedimiento de síntesis o después de dicha síntesis, en una etapa adicional.

[0122] En una realización particular, los nanohilos de la red de nanohilos de la presente invención están predominantemente alineados.

[0123] En una realización particular, los nanohilos de la red de nanohilos de la presente invención se estiran, extienden o someten a métodos electromagnéticos o electroquímicos para alinear los nanohilos.

[0124] En una realización particular, la red de nanohilos de la presente invención comprende además partículas; preferiblemente partículas amorfas; más preferiblemente partículas esféricas amorfas.

[0125] En una realización particular, los nanohilos de la red de nanohilos de la presente invención son cristalinos.

[0126] En una realización, la red de nanohilos de la presente invención comprende una fase cristalina y una fase amorfa; preferiblemente, en la que la fase cristalina está en al menos el 50 % en peso del peso total de la red; más preferiblemente en al menos el 75 % en peso; incluso más preferiblemente en al menos el 90 % en peso; incluso más preferiblemente en la que la fase cristalina comprende nanohilos cristalinos y la fase amorfa comprende partículas amorfas; preferiblemente partículas esféricas amorfas.

[0127] En una realización, la red de nanohilos de la presente invención comprende al menos el 50 % en peso de nanohilos cristalinos del peso total de la red; preferiblemente al menos el 75 % en peso; más preferiblemente al menos el 90 % en peso.

[0128] En otra realización particular, la red de nanohilos de la presente invención consiste en nanohilos.

[0129] En una realización, la red de nanohilos de la presente invención tiene valores de energía de rotura de al menos 0,05 J/g; preferiblemente de entre 0,1 y 0,5 J/g. Los valores de energía de rotura se han medido mediante ensayos mecánicos de tracción de muestras de red de nanohilos usando equipos de ensayo mecánico convencionales tal como se conoce en la técnica.

[0130] En una realización, la red de nanohilos de la presente invención tiene resistencias a la tracción específicas de más de 0,5 MPa/SG; preferiblemente de más de 0,8 MPa/SG, más preferiblemente de más de 1 MPa/SG. En particular, los valores de resistencias a la tracción específicas están en unidades de MPa/SG, en las que SG representa la densidad relativa que es numéricamente equivalente a la densidad de la red de nanohilos en unidades de g/cm<3>. Las resistencias a la tracción específicas pueden medirse mediante cualquier técnica de ensayo de tracción conocida en la técnica, por ejemplo, pueden medirse mediante mediciones mecánicas de tracción de muestras de red de nanohilos usando un dispositivo de ensayo de tracción Textechno Favimat a una tasa de deformación del 10 %/min y preferiblemente a una longitud de calibre de 5 mm.

[0132] Material no tejido

[0133] Otro aspecto de la presente invención se refiere a un material no tejido que comprende la red de nanohilos tal como se define en cualquiera de sus realizaciones particulares. En una realización particular, el material no tejido de la presente invención comprende una o más capas de la red de nanohilos de la presente invención.

[0134] En otra realización particular, el material no tejido de la presente invención es un material textil no tejido; preferiblemente un material textil no tejido unidireccional.

[0135] En otra realización particular, los nanohilos de la red de nanohilos del material no tejido de la presente invención están orientados en una única dirección; preferiblemente en una única dirección paralela.

[0136] En otra realización particular, el material no tejido de la presente invención es material textil no tejido en el que los nanohilos de la red de nanohilos están orientados en una única dirección; preferiblemente en una única dirección paralela.

[0137] En otra realización particular, el material no tejido de la presente invención es un hilo.

[0138] En otra realización particular, el material no tejido de la presente invención puede funcionalizarse químicamente mediante procedimientos en fase gaseosa, en fase líquida, de recocido o de irradiación que modifican la química de superficie de los nanohilos.

[0139] Usos

[0140] Otro aspecto de la presente divulgación se refiere al uso de la red de nanohilos de la presente invención en dispositivos electrónicos, sistemas micromecánicos, dispositivos optoelectrónicos, dispositivos ponibles, aislantes, sensores, electrodos, catálisis, elementos estructurales, baterías, dispositivos flexibles, material de absorción de la radiación y dispositivos transparentes.

[0141] Otro aspecto de la presente divulgación se refiere al uso del material no tejido de la presente invención en dispositivos electrónicos, sistemas micromecánicos, dispositivos optoelectrónicos, dispositivos ponibles, aislantes, sensores, electrodos, catálisis, elementos estructurales, baterías, dispositivos flexibles, material de absorción de la radiación y dispositivos transparentes.

[0142] En una realización, la presente invención se refiere al uso de la red de nanohilos de la invención o del material no tejido de la invención, en un electrodo tal como un ánodo o un cátodo, un separador y/o un colector de corriente de baterías.

[0143] En una realización, la presente invención se refiere al uso de la red de nanohilos de la invención o del material no tejido de la invención como electrodo; preferiblemente como ánodo en una batería de litio.

[0144] Electrodo:

[0145] Otro aspecto de la invención se refiere a un electrodo que comprende la red de nanohilos de la presente invención en cualquiera de sus realizaciones particulares o el material no tejido de la presente invención y opcionalmente una conexión eléctrica o un colector de corriente, preferiblemente que comprende un alambre conductor o un colector de corriente; en el que la conexión eléctrica y la red de nanohilos están eléctricamente conectadas. En una realización, el electrodo consiste en la red de nanohilos de la presente invención. En una realización más particular, el electrodo es un ánodo.

[0146] Los autores de la presente invención han observado que las propiedades mecánicas proporcionadas por la red de nanohilos eliminan el uso de aditivos de refuerzo (por ejemplo, aglutinantes poliméricos) en el electrodo y permiten métodos para procesar o integrar tal electrodo sin necesidad de disolventes u otras formas de dispersión tradicionalmente usadas.

[0147] Composición farmacéutica

[0148] Un aspecto de la divulgación se refiere a una composición farmacéutica que comprende la red de nanohilos o el material no tejido; preferiblemente como excipientes farmacéuticamente aceptables.

[0149] EJEMPLOS

[0150] La invención se ilustra por medio del siguiente ejemplo que no limita en ningún caso el alcance de la invención.

[0151] Ejemplo 1:

[0152] Se produjo una red de nanohilos que comprendía nanohilos de silicio (Si) mediante descomposición de un precursor de Si en presencia de nanopartículas de catalizador suspendidas en una corriente de gas dentro de un recipiente de reacción. Un primer flujo de gas suministró un precursor de SiH<4>(2 g/h) en un flujo de H<2>(200 centímetros cúbicos específicos por minuto) a un recipiente de reacción. Al mismo tiempo, se introdujo un aerosol de nanopartículas de oro de catalizador previamente sintetizadas en un flujo de N<2>como gas portador principal (1 litro específico por minuto) en el recipiente de reacción como segundo flujo de gas. Después, se mezclaron los flujos primero y segundo para formar una mezcla de flujos de gas.

[0153] El precursor de SiH<4>estaba en la mezcla de flujos de gas en una fracción molar de 0,02 (expresada como la cantidad del precursor en moles, dividida entre la cantidad total de todos los constituyentes en la mezcla también expresada en moles) y en una concentración de 2,4*10<-4>mol/l en el recipiente de reacción. El recipiente de reacción usado era un tubo de reacción metálico dentro de un horno de tubo.

[0154] Al entrar la mezcla de flujos de gas en la zona caliente del recipiente de reacción (a aproximadamente 600 ºC), el precursor de Si se descompuso y se asoció con las partículas de catalizador. Los nanohilos de Si crecieron rápidamente dentro del recipiente de reacción, también en suspensión en la corriente de gas. La longitud promedio de los nanohilos fue de al menos 4 micrómetros. Se obtuvieron el diámetro y la relación de aspecto promedio de los nanohilos a partir de un número significativo de mediciones realizadas mediante análisis de imágenes de microfotografías electrónicas de barrido con alto aumento. Se calcularon las longitudes de los nanohilos a partir del producto del diámetro y la relación de aspecto.

[0155] Los nanohilos se enmarañaron e interaccionaron entre sí en el recipiente de reacción y formaron un sólido altamente poroso (red de nanohilos), similar a una banda o un aerogel (véase la figura 3), asociado mediante fuertes interacciones de superficie entre dichos nanohilos. El tiempo de residencia en la zona de reacción fue de menos de 40 segundos. Se recogió el material de red sintetizado estirándolo como un hilo o material textil no tejido unidireccional.

[0156] El material de red de nanohilos sintetizado era autoportante (véase la figura 4) y tenía suficiente estabilidad mecánica como para resistir la manipulación en condiciones relevantes para un procesamiento adicional. Tal como se muestra en la figura 5, el material obtenido era lo suficientemente flexible como para resistir un doblado reversible hasta un radio de curvatura de un par de milímetros (véase la figura 5). La red de nanohilos presentó una baja densidad volumétrica de 0,09 g/cm<3>y una porosidad de aproximadamente el 96,0 %. Además, la red de nanohilos se produjo a una velocidad de más de >1x10<-1>g/h.

[0157] Se realizaron ensayos mecánicos de la red de nanohilos. En particular, se realizaron ensayos de tracción con un dispositivo de ensayo de tracción Textechno Favimat a una tasa de deformación del 10 %/min. Se determinaron las dimensiones de la muestra a partir de microfotografías ópticas de cada muestra: las anchuras y los grosores de las muestras de red de nanohilos eran de 0,6 mm y 25 micrómetros, respectivamente. Después se determinó la densidad volumétrica a partir de la densidad de área y el grosor de la muestra. Se determinó la densidad de área pesando una muestra regular de red de nanohilos, cuyas dimensiones pueden determinarse mediante observación directa mediante técnicas de microscopía óptica y/o electrónica.

[0158] Descartando las muestras que se rompieron en los elementos de agarre, se sometieron en total 36 muestras a ensayo, 23 a una longitud de calibre de 5 mm, 5 a 2 mm y 8 a 1 mm. No se encontró ninguna diferencia significativa en la resistencia a la tracción a longitudes de calibre más pequeñas. Se corrigieron los datos con respecto a la conformidad de la máquina, obtenida a partir de ensayos de tracción con fibras de poliaramida comerciales. Las curvas de esfuerzodeformación en el manuscrito principal son para muestras con una longitud de calibre de 5 mm. En la tabla 1 a continuación se muestran valores de energía de rotura por tracción. Los datos mostrados en la tabla 1 se calcularon a partir de las 10 mejores mediciones con evidencias claras de una rotura auténtica no inducida por los elementos de agarre de defectos introducidos en la muestra durante la manipulación. Se calcularon las razones de densidad suponiendo una densidad máxima correspondiente a haces de empaquetamiento compacto hexagonal de barras macizas cada una con la densidad aparente teórica del material. En particular, los valores de resistencias a la tracción específicas son en unidades de MPa/SG, en las que SG representa la densidad relativa que es numéricamente equivalente a la densidad de la red de nanohilos en unidades de g/cm<3>.

[0159] Tabla 1

[0162]

[0163]

[0166] La figura 6 muestra resultados de ensayos mecánicos con materiales textiles rectangulares de muestras que comprenden nanohilos de Si. En particular, la figura 6 muestra una curva de esfuerzo-deformación para muestras con una longitud de calibre de 5 mm. Las muestras mostraron altos valores de energía de rotura a partir de deformación elasto-plástica y, de manera correspondiente, una alta ductilidad. La red de nanohilos muestra grandes valores de ductilidad de aproximadamente el 3 %. Además, los valores de energía de rotura normalizados con respecto a la densidad fueron de 0,18 ± 0,1 Jg<-1>.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un método para preparar una red de nanohilos que comprende las etapas de:

i. proporcionar un primer flujo de gas a un recipiente de reacción;

en el que dicho primer flujo de gas comprende al menos un compuesto precursor que comprende al menos un elemento seleccionado de Si, Ge, Al, Cu, Zn, Al, Pt, Mo, W, Co, Mn y Li; en el que el al menos un compuesto precursor es un hidruro metálico o un compuesto organometálico; y ii. proporcionar un segundo flujo de gas al recipiente de reacción, comprendiendo dicho segundo flujo de gas partículas de catalizador metálico; en el que las partículas de catalizador metálico consisten en un elemento seleccionado de Au, Ag, Cu, Fe, Ni, Ga, Co, Pt, In y Al; de modo que los flujos de gas primero y segundo se mezclan en el recipiente de reacción para formar una mezcla de flujos de gas que consiste en:

- el al menos un compuesto precursor,

- al menos un gas de protección seleccionado de nitrógeno, hidrógeno y/o gases nobles, y - las partículas de catalizador metálico;

en el que el al menos un compuesto precursor está en la mezcla de flujos de gas en una fracción molar (xi) de al menos 0,01;

en el que la temperatura dentro del recipiente de reacción oscila entre 200 y 800 ºC o es de al menos 801 ºC; y

en el que el al menos un compuesto precursor se descompone a la temperatura dentro del recipiente de reacción y crece sobre las partículas de catalizador metálico mediante vapor-líquido-sólido (VLS) y/o deposición química en fase de vapor (CVD) para formar una red de nanohilos;

en el que los nanohilos de la red de nanohilos están compuestos por un material macizo o son huecos.

2. Un método según la reivindicación 1, en el que el al menos un compuesto precursor comprende un elemento seleccionado de Si y Ge.

3. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el al menos un compuesto precursor es un hidruro metálico.

4. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el al menos un compuesto precursor se selecciona del grupo que consiste en (3-aminopropil)trietoxisilano, N-sec-butil(trimetilsilil)amina, cloropentametildisilano, tetrametilsilano, tetrabromuro de silicio, tetracloruro de silicio, tris(tercbutoxi)silanol, SiH<4>, tetrametilgermanio, hidruro de trietilgermanio, hidruro de trifenilgermanio, hidruro de trifenilgermanio, tetrametilgermanio, hidruro de tributilgermanio, hidruro de trietilgermanio e hidruro de trifenilgermanio.

5. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las partículas de catalizador metálico consisten en un elemento seleccionado de Au, Ag y Cu.

6. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la temperatura dentro del recipiente de reacción oscila entre 300 y 800 ºC o entre 801 y 3000 ºC.

7. Una red de nanohilos que puede obtenerse mediante el método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores; en la que la relación de aspecto de los nanohilos de la red de nanohilos es de al menos 130; en la que la red de nanohilos tiene una porosidad de entre el 60 y el 97 %; y en la que los nanohilos de la red de nanohilos están compuestos por un material macizo; en la que los nanohilos de la red de nanohilos de la presente invención consisten en Si, y en la que los nanohilos forman una malla en la que se forman uniones entre los nanohilos.

8. Una red de nanohilos según la reivindicación 7, en la que la relación de aspecto promedio de los nanohilos es de al menos 150; preferiblemente de al menos 200.

9. Una red de nanohilos según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, en la que la longitud promedio de los nanohilos es de al menos 1 micrómetro.

10. Material no tejido que comprende la red de nanohilos según cualquiera de las reivindicaciones 7-9.

11. Un electrodo que comprende la red de nanohilos según cualquiera de las reivindicaciones 7-9 o el material no tejido según la reivindicación 10; preferiblemente que consiste en la red de nanohilos.