El grafeno es una estructura laminar
plana, de un átomo de grosor, compuesta por átomos de carbono densamente
empaquetados, en una red cristalina en forma de panal de abeja,
mediante enlaces covalentes que se formarían en la superposición de
carbonos enlazados. La alta conductividad térmica y eléctrica, así como
una alta elasticidad y dureza, alta resistencia, menor efecto Joule, son
sus propiedades más destacadas, entre otras muchas.
El premio Nobel de Física 2010
fue otorgado a Andre Geim y Konstantin Novoselov por sus
revolucionarios descubrimientos sobre el material bidimensional grafeno,
un nuevo material bidimensional de características únicas que podría
revolucionar los dispositivos electrónicos en pocos años.
Aunque algunos expertos aún se muestran
cautos, otros apuntan a que el grafeno podría llegar a sustituir al
silicio, con el que se fabrican los microchips. Se trata de un material
extremadamente flexible y de enorme resistencia, relativamente barato y
poco contaminante, con el que se podrían fabricar pantallas electrónicas
enrollables. Asimismo, tiene un gran potencial en otros campos como la
biotecnología o el desarrollo de paneles solares.
Una nueva técnica para el crecimiento de grafeno
sobre metales relativamente inertes, que consiste en la descomposición
térmica de baja energía por iones irradiados de etileno sobre
superficies metálicas a elevada temperatura en ultra alto vacío. De esta
manera se han hecho crecer monocapas de grafeno sobre Cu (111) y por
primera vez sobre Au (111). Gracias a medidas de microscopía de efecto
túnel (STM) y medidas espectroscópicas se observan interacciones débiles
grafeno-metal.
Para obtener grafeno sobre cristales de
oro se utiliza un método distinto al tradicional. En la fórmula
tradicional por deposición química se expone una superficie metálica a
un gas, que se descompone dejando el carbono en el citado material y
eliminando el hidrógeno.
En esta ocasión, al ser el oro un
material inerte, el gas no logra ni siquiera pegarse a la superficie de
oro. Para subsanar este problema, se usa un cañón para ionizar el gas y
lanzarlo contra la superficie de los cristales de oro, consiguiendo así
que éste quede adherido a la superficie de oro.
Las propiedades eléctricas del grafeno,
dependen del sustrato en el que está apoyado, en concreto, la principal
ventaja del sustrato de oro es que éste preserva las extraordinarias
propiedades electrónicas que tendría una capa de grafeno ideal. Gracias a
estas propiedades eléctricas, tales como la elevada movilidad de sus
electrones, se está investigando la posibilidad de fabricar ordenadores mucho más rápidos que los actuales.
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