Después del cobre y el silicio, ¿se viene la era del grafeno?

Científicos argentinos y del exterior desarrollan un material conductor  de electricidad con propiedades excepcionales. Algunos de los últimos avances que giran en torno al grafeno fueron resaltados en la revista científica Applied Physics Letters.

“El grafeno, es un material que se puede extraer del grafito, material presente en la mina de un lápiz, y que tiene propiedades de conducción eléctrica excepcionales. Soporta la densidad de corriente más alta a temperatura ambiente, un millón de veces más que el cobre, el material considerado conductor por excelencia y que es ampliamente utilizado incluso en las interconexiones presentes en los chips de las computadoras”, explicó a la Agencia CyTA el autor del estudio, el doctor Luis Foa Torres, investigador del CONICET en el Instituto de Física Enrique Gaviola de la Facultad de Matemática, Astronomía y Física en la Universidad Nacional de Córdoba (UNC).

El grafeno es el material más fuerte conocido, aún más que el diamante, posee una conductividad térmica récord y es altamente impermeable ya que ni siquiera los átomos de helio (uno de los átomos más pequeños de la materia que existen) pueden atravesarlo, indicó el investigador del CONICET quien  retornó a la Argentina hacia fines de 2009 desde la universidad de Dresden en Alemania.  Y agregó: “Además es el material más delgado que podamos imaginar, tiene un sólo átomo de espesor”.

Talón de Aquiles  

A pesar de las numerosas cualidades del grafeno, este material presenta un talón de Aquiles. “Carece de una brecha energética o “band gap”, la propiedad clave que permite encender y apagar la conducción eléctrica del material”, dice Foa Torres, y agrega: “El grafeno una vez que está conduciendo no puede ‘apagarse’, por decirlo de alguna manera. Esta posibilidad de pasar de estar encendido a apagado es esencial para poder poner en funcionamiento un ordenador, entre otros dispositivos”, explicó el investigador cordobés.

Para poder crear una brecha energética, es decir, la posibilidad de encender y apagar la conducción eléctrica en ese material, el investigador de la UNC y sus colegas realizaron cálculos atómicos de la respuesta eléctrica de una lámina de grafeno de dimensiones realistas iluminada por un láser. “Estos cálculos predicen que iluminando el grafeno con un láser de luz infrarroja la conducción puede apagarse.

Estos resultados llegan en un momento muy oportuno debido a que muchos grupos alrededor del mundo están comenzando la carrera por comprender los efectos de la luz sobre el grafeno. Desde el punto de vista aplicado, estas predicciones muestran un camino hacia el desarrollo de los denominados dispositivos optolectrónicos en los que se traducen señales ópticas en señales eléctricas, explican los especialistas consultados. “Esto es, produciendo un cambio en la luz con que se ilumina el grafeno sería posible producir un cambio en sus propiedades eléctricas, transmitiendo así información. Estos dispositivos son cruciales para la transmisión de datos a alta velocidad”, puntualizan.