un físico de la universidad de Kentucky, EE.UU; trabajando en colaboración con otros científicos de Alemania y Grecia, ha descubierto un nuevo material plano de un átomo de grosor que podría desbancar al grafeno en su condición de "material maravilla" y originar grandes avances en el campo de las tecnologías digitales.
el nuevo material se compone de silicio, boro y nitrógeno, los tres elementos ligeros, baratos y abundantes, y extremadamente estable, una propiedad de la que carecen muchas otras alternativas al grafeno.
en la investigación han participado: Madhu Menon, fisico del centro de ciencias computacionales de la universidad de kentucky; Ernst Richter, de Daimler, en Alemania; y Antonis Andriotis, antiguo investigador postdoctoral del departamento de Física y Astronomía de la universidad de kentucky, que ahora se encuentra en el instituto de láseres y estructuras electrónicas, en Grecia.
El grafeno es considerado el material mas resistente del mundo y posee muchas propiedades únicas, que le han dado el apodo de "material maravilla" por sus amplias posibilidades de aplicación en numerosos campos. sin embargo, carece de una propiedad muy importante para el sector de las tecnologías digitales: no es semiconductor.
la necesidad de buscar nuevos materiales 2D semiconductores llevó a los investigadores a investigar una nueva clase de materiales de tres capas llamados dicalcogenuros de metales de transición (TMDC) estos son en su mayoría, semiconductores y permiten crear procesadores digitales mucho mas eficientes que los fabricados con silicio. sin embargo, son mucho mas voluminosos que el grafeno y se componen de materiales que no siempre son baratos y abundantes.
en búsqueda de un material alternativo mejor que, ademas de semiconductor, fuese mas ligero, abundante y barato, el equipo dirigido por Menon estudio diferentes combinaciones de elementos de la primera y segunda fila de la tabla periódica, dado que, si bien hay muchas maneras de combinar el silicio, el boro y el nitrógeno para formar estructuras planas, solo una disposición especifica de estos elementos dio como resultado una estructura estable.
desventajas
Pese
a las grandes expectativas que se tenían acerca de este material, parece
no ser tan fuerte como se creía:
Un
equipo de científicos de la Universidad de Rice encontró que en los límites de
los anillos donde se interrumpe la matriz regular de unidades hexagonales (seis
átomos) el grafeno tiene la mitad de la fuerza.
Además
las hojas del material cultivado en un laboratorio casi nunca tienen una estructura
de hexágonos perfectos. Por lo general las hojas tienen protuberancias llamadas
“granos de grafeno”. Cuando esos granos se colocan bajo tensión estos defectos
comienzan a dar problemas. Por ello se tiene que seguir estudiando para
perfeccionar este material y que pueda ser utilizado sin problemas.
El grafeno no absorbe mucho la luz aunque todo lo que absorbe se convierte en electrones excitados con alta eficiencia. Pero esta desventaja también puede ser una ventaja para algunas aplicaciones. Además, existe la posibilidad de aumentar la absorción del grafeno con varias tecnologías.
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