La revolución de los materiales 2D

El jamón no tiene el mismo gusto cuando se corta en tiras muy finas, ni las patatas fritas resultan igual de crujientes.

Cuando los expertos en física de materiales descubrieron que los compuestos rebanados en láminas delgadísimas se comportan de forma muy distinta a la habitual, sentaron las bases de una revolución tecnológica que en unos años podría transformar el mundo.

En 2005, los físicos Andre Geim y Konstantín Novosiólov arrancaron con celo unos trozos de grafito, la sustancia de la mina de los lápices, y obtuvieron una monocapa cristalina hexagonal, el grafeno. Al analizar esa loncha, que no tenía más de un átomo de grosor, se dieron cuenta de que sus propiedades diferían considerablemente de las del grafito. Así, no puede haber material más plano, y sin embargo, no resulta frágil; en absoluto.

En efecto, el grafeno es sumamente duro y resistente, y flexible como el plástico. Y no solo eso; se puede estirar, pero recuperará su tamaño original. Además, conduce extraordinariamente bien el calor y la electricidad: la red atómica que conforma se convierte en una autopista para los electrones, que circulan por ella a gran velocidad.

Desde el descubrimiento del grafeno, los numerosos grupos de investigadores que experimentan con este y otros materiales bidimensionales no han parado de analizar sus características electrónicas y los fenómenos que emergen de ellos cuando, por ejemplo, los combinan entre sí para formar compuestos de varias capas. El fosforeno, el diseleniuro de molibdeno o el disulfuro de tungsteno son algunos de estos materiales milagrosos, y la lista no para de crecer.

“Cuando tomamos uno de estos compuestos y hacemos que una de sus dimensiones sea muy pequeña, variamos sus propiedades. Estas no se encuentran presentes en su forma en 3D”, explica a MUY una de las mayores autoridades en este campo, el profesor John Coleman, del Centro de Investigación en Nanodispositivos y Nanoestructuras Adaptativas del Trinity College de Dublín (CRANN).

Coleman asegura que se necesita tiempo para que nos beneficiemos de las ventajas que prometen estos materiales. “En el desarrollo de cualquier tecnología suelen pasar años desde que se realizan los primeros experimentos hasta que estos se concretan en un avance”. Lo mismo ocurrió con los plásticos o los semiconductores. “Es una cuestión de conocimientos y experiencia; solo así podrás controlar estas sustancias para que hagan aquello que necesitas que hagan. Y eso no pasa de un día para otro”, dice Coleman.

 

Más información sobre el tema en el reportaje La revolución de los materiales 2D, escrito por Roger Corcho. Puedes leerlo en el número 410 de Muy Interesante.

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Etiquetas: cienciafísicagrafeno

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