El grafeno como motor de los ordenadores

Por: Sandra Hernández Martín
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.
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Irradiación de etileno para la formación del grafeno sobre el 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.
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Imágenes de una muestra de grafeno crecida sobre un sustrato 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.