Un grupo de científicos ha encontrado una nueva utilidad al grafeno, el material que está revolucionando el mundo de la ciencia.
En un estudio publicado en 'Nature Communication' por expertos de reconocido prestigio como Andre Geim y Kostya Novoselov, ganadores del Premio Nobel de Física el año pasado por sus investigaciones sobre el grafeno, se ha presentado un hallazgo novedoso.
Geim y Novoselov manipularon dispositivos de grafeno para usarlos como fotodetectores en las comunicaciones ópticas de alta velocidad del futuro. Optaron por combinar el grafeno con nanoestructuras metálicas y consiguieron que captase hasta 20 veces más luz.
Este hallazgo en el que colaboraron expertos de las Universidades británicas de Manchester y Cambridge podría suponer un importante avance para el mundo de la información en alta velocidad como internet o las comunicaciones ópticas.
El grafeno es un material compuesto sólo de carbono, igual que el diamante o el grafito de la mina de los lápices, que a pesar de su distinto aspecto no son más que formas de carbono puro. Lo que hace que cada uno de ellos sea diferente es su estructura interna, el modo en que se 'colocan' los átomos de carbono que lo componen.
En el caso del grafeno, éste se trata de una lámina de un espesor mínimo formada por una única fila de átomos de carbono. Las propiedades que esta estructura confiere al grafeno ofrecen un enorme abanico de aplicaciones prácticas. Por ejemplo, aunque sólo tiene un átomo de espesor, su resistencia es hasta 100 veces superior a la del acero. Además, es sumamente flexible y un magnífico conductor de electricidad. Desde que este material consiguió 'fabricarse en laboratorio' hace unos pocos años, se ha convertido en el producto de moda. Miles de científicos de todo el mundo investigan sus posibilidades y muchos lo consideran el material del siglo XXI, pues a sus grandes rendimientos físicos añade la virtud de su abundancia, ya que el carbono es uno de los elementos químicos que más abundan en la Tierra.
UN ESTUDIO INTERNACIONAL
Uno de los campos donde el grafeno ha despertado más expectación es el de las telecomunicaciones. "Muchas compañías líderes en el sector de la electrónica están pensando utilizar el grafeno para la próxima generación de aparatos", recalca el científico ruso Novoselov.
Una investigación anterior ya había demostrado que se podía generar energía eléctrica colocando dos alambres de metal encima de una estructura de grafeno y proyectando una luz brillante sobre ese dispositivo.
Hasta ahora, el principal obstáculo de estos aparatos era su baja eficiencia, ya que el grafeno absorbía poca luz (alrededor del 3%). Esto implica que el 97% restante se escapaba, una gran pérdida en términos de energía eléctrica.
Para evitar esa 'fuga' de luz, los investigadores utilizaron ciertas nanoestructuras metálicas, conocidas como nanoestructuras plasmónicas. A continuación, colocaron las diminutas estructuras en la parte superior del grafeno. Esto mejoró la capacidad del grafeno para captar luz sin sacrificar su velocidad. Los expertos no descartan que esta rapidez se multiplique en el futuro.
DISPOSITIVOS SUPERRAPIDOS
Según explicaron los científicos, los dispositivos de grafeno pueden ser increíblemente rápidos para transmitir información, decenas y, posiblemente, cientos de veces más rápidos que los cables de Internet más veloces. Esto se debe a la naturaleza única de los electrones en el grafeno, a su movilidad y a su velocidad.
"Esperábamos que las nanoestructuras plasmónicas mejorasen la efectividad de los aparatos de grafeno", ha asegurado Alexander Grigorenko a la agencia Reuters. Sin embargo, confiesa que no pensaban que "la mejora fuese tan espectacular". "Parece un compañero natural de la plasmónica", concluye Grigorenko.
Andrea Ferrari, miembro del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge también colaboró en el estudio y asegura que "el hallazgo demuestra el importante potencial del grafeno en la fotónica y la optoelectrónica".
Fuente:
Elisa Piñeiro Kruik / Pedro Cáceres | Madrid
Actualizado miércoles 31/08/2011 16:52 horas
El Nobel de Física 2010 premia el nuevo material para la electrónica del futuro
- Los dos científicos rusos han sido premiados por sus trabajos sobre el grafeno.
- Es un material útil para desarrollar dispositivos electrónicos más eficientes.
Tras la entrega del Nobel de Medicina a Robert Edwards por el desarrollo de la fecundación in vitro, hoy ha sido el turno para la Física. Este año la Real Academia de las Ciencias de Suecia ha galardonado a Andre Geim y Konstantin Novoselov por sus trabajos pioneros en el desarrollo del grafeno, un material bidimensional útil para el desarrollo de dispositivos electrónicos flexibles y más eficientes, como ordenadores y pantallas táctiles así como paneles solares.
Geim, de 51 años, y Novoselov, de 36, recibirán el premio de la Academia sueca el próximo 10 de diciembre por sus experimentos con este nuevo material, que posibilita avances decisivos en la Física cuántica.
Los dos son rusos de nacimiento y actualmente investigan en la Universidad de Manchester (Reino Unido). Geim, nacido en Sochi, Rusia, en 1958 y nacionalizado holandés, se doctoró en Ciencias Físicas en 1987 en la Academia Rusa de Ciencias de Chernogolovka.
Su colega Novoselov nació en 1974 en Nizhny Tagil, Rusia, tiene doble nacionalidad (británico-rusa). Ha ejercido en la Universidad de Nijmegen (Holanda) y es catedrático en la Universidad de Manchester, como Geim.
UN MATERIAL REVOLUCIONARIO
Los expertos consideran que los dispositivos de grafeno van a ser sustancialmente más rápidos que los de silicio, que se emplean en la actualidad en la mayoría de aparatos electrónicos, con lo que se podrán fabricar dispositivos y ordenadores mucho más flexibles y eficientes.
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 panel de abeja.
Los premiados obtuvieron el grafeno a partir del grafito (usado para fabricar lápices). Este nuevo material se caracteriza por poseer una alta conductividad térmica y eléctrica y por combinar una alta elasticidad y ligereza con una extrema dureza, que lo sitúa como el material más resistente del mundo.
Además, puede reaccionar químicamente con otros elementos y compuestos químicos, lo que convierte al grafeno en un material con un gran potencial de desarrollo.
186 FISICOS PREMIADOS
El nombre del físico español Juan Ignacio Cirac, reconocido por sus investigaciones en computación cuántica y óptica cuántica, sonaba también este año como uno de los favoritos aunque finalmente no logró el premio.
El año pasado, el Nobel de Física fue para Charles Kuen Kao, Willard Sterling Boyle y George Elwood Smith, tres pioneros estadounidenses cuyas investigaciones pusieron los cimientos de la sociedad de la información moderna al impulsar las tecnologías que permitieron desarrollar las telecomunicaciones del mundo actual.
Creados por Alfred Nobel, inventor de la dinamita, estos prestigiosos premios se otorgan cada año a personas que hayan hecho investigaciones sobresalientes que contribuyan contribuciones notables a la sociedad. Desde 1901, el Premio Nobel de Física ha sido entregado a 186 científicos de todo el mundo.
Fue el alemán Wilhelm Conrad Röntgen quien estrenó la larga lista de premiados a comienzos del siglo XX por el descubrimiento de los rayos X. A día de hoy el premio asciente a casi un millón de euros.
Fuente:
ELMUNDO.es | Madrid
Actualizado miércoles 06/10/2010 12:05 horas
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