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Grafeno: el material 'milagroso' que haría flexibles los electrónicos

El material más delgado y fuerte de la Tierra podría ser usado en la fabricación de dispositivos tecnológicos más avanzados
mié 02 noviembre 2011 01:28 PM
Chip grafeno Andre Geim
Chip grafeno Andre Geim Chip grafeno Andre Geim

Un gran avance en la investigación del grafeno, podría abrir el camino para la creación de nuevos chips informáticos más pequeños, más rápidos y más potentes, fue desarrollado por investigadores de Reino Unido.

Un grupo de científicos de la Universidad de Manchester dicen que han demostrado cómo el grafeno (un material de dos dimensiones hecho de una sola capa de átomos de carbono) puede lucir dentro de los circuitos electrónicos del futuro.

El grafeno es aclamado como un material milagroso que podría revolucionar la ciencia de los materiales debido a sus propiedades únicas.

Mide un átomo de espesor, lo que lo hace el material más delgado de la Tierra; una pila de tres millones de hojas de este material se elevaría a una altura máxima de un milímetro.

El grafeno es también el material más fuerte (200 veces más fuerte que el acero), más flexible y el mejor conductor en el mundo; lo cual hace que sea una alternativa atractiva para sustituir los chips de silicio.

En su estudio, publicado en la revista Nature Physics, los investigadores detallan cómo crearon una estructura de cuatro capas compuesta por dos hojas de grafeno intercaladas entre dos láminas de nitruro de boro, un material similar bidimensional con una estructura delgada tipo hexagonal.

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"Crear la estructura multicapa nos ha permitido aislar el grafeno de la influencia negativa del medio ambiente y controlar las propiedades electrónicas de una manera en que era imposible antes”, dijo Leonid Ponomarenko, autor principal del estudio.

Esta “influencia negativa” se refiere a la ultra sensibilidad del grafeno a los gases y la humedad, dice Ponomarenko.

“Para hacer sus propiedades más controlables, tenemos que protegerlo con algo”, dijo.

La demostración acerca a los científicos un paso más hacia un reemplazo del chip de silicio, de acuerdo con Ponomarenko.

"(El silicio) está llegando a su límite de reducción y a medida que las computadoras se vuelven más poderosas, cada vez es más difícil que el silicio satisfaga las crecientes demandas de energía", informaron los científicos.

El descubrimiento del grafeno fue hecho en la universidad de Manchester en 2004 por los físicos rusos Andre Geim y Konstantin Novoselov, quienes recibieron el Premio Nobel de Física por su trabajo, en 2010.

Al comentar sobre la nueva investigación, Geim dijo: “El grafeno encapsulado dentro de nitruro de boro ofrece la mejor y más avanzada plataforma para el futuro de la electrónica. Además resuelve problemas desagradables sobre la estabilidad y calidad del grafeno.

“Podría ser sólo una cuestión de varios meses antes de que hayamos encapsulado transistores de grafeno con mejores características que las previamente demostradas”, agregó.

Los avances recientes en Manchester y en otras universidades del Reino Unido han llevado al gobierno británico a invertir 50 millones de libras (78 millones de dólares) en un centro de investigación con el objetivo de maximizar el potencial comercial de grafeno.

Y no son sólo circuitos de control informáticos lo que el grafeno promete transformar.

El descubrimiento de que es extremadamente sensible a las moléculas individuales de gas podría, de acuerdo con Geim y Novoselov, conducir al desarrollo de nuevos sensores, con posibles aplicaciones en la lucha contra el terrorismo.

“Estamos buscando constantemente nuevas maneras de demostrar y mejorar las notables propiedades del grafeno”, dijo Geim.

Innumerables universidades en todo el mundo también están comprometidas en la misma tarea.

El MIT (Massachusetts Institute of Technology), en Boston, ha descubierto recientemente que el grafeno “presenta una reacción novedosa a la luz”, que dicen que podría mejorar los sistemas de visión nocturna y, posiblemente, ofrecer un nuevo enfoque a la energía solar.

La emoción también está extendiéndose en el mercado de los electrónicos de consumo, a medida que los fabricantes de teléfonos y computadoras buscan sacar provecho de la singularidad del grafeno como un conductor transparente.

“La visión es tener dispositivos electrónicos que puedan ser integrados con tu cuerpo o ropa, o computadoras que puedan ser dobladas o enrolladas y guardadas”, dijo Andrea Ferrari, profesora de nanotecnología de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido.

Los investigadores de la Universidad de Sungkyunkwan en Seúl, Corea del Sur, ya mostraron una pantalla táctil flexible, dice Ferrari.

Y recientemente, abundaban rumores en el ciberespacio acerca de que la compañía surcoreana de electrónica Samsung lanzaría un smartphone flexible, llamado Galaxy Skin en 2012.

Eso resultó ser falso, pero los teléfonos, computadoras y televisores flexibles, pueden no estar tan lejos, dice Ferrari.

“Es muy posible que en los próximos tres o cuatro años, si todo va bien, podamos ver en el mercado algunos dispositivos transparentes y flexibles hechos de grafeno”.

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