Como podemos encontrar en EuropaPress del 22 de diciembre del 2022, los científicos del Instituto de Tecnología de Georgia han logrado un avance importante en el campo de la nanoelectrónica al desarrollar una nueva plataforma que utiliza grafeno, que es un material compuesto por una única lámina de átomos de carbono, de manera similar al silicio. La necesidad de encontrar un material sustituto al silicio es vital en el campo de la nanoelectrónica ya que el silicio se está acercando a sus límites en cuanto a su capacidad para mejorar la velocidad de la computación. Además, los científicos han descubierto una nueva cuasipartícula durante su investigación, lo que podría dar lugar a la fabricación de chips informáticos más pequeños, más rápidos, más eficientes y sostenibles, con implicaciones potenciales para la computación cuántica y de alto rendimiento.
El grafeno es un material conductor de la electricidad debido a su estructura cristalina única. Consiste en una sola capa de átomos de carbono organizados en una red hexagonal, esto permite que los electrones se muevan libremente a través del material, lo que le da propiedades conductoras superiores a la mayoría de los metales. El grafeno es altamente resistente y flexible, lo que lo hace ideal para su uso en aplicaciones como sensores, dispositivos de pantalla y baterías de alto rendimiento.
Además de sus propiedades conductoras, el grafeno también tiene propiedades ópticas y mecánicas notables. Por ejemplo, es altamente transparente y capaz de transmitir la luz a través de él con poca atenuación. También es un material excepcionalmente resistente y duro, con una resistencia a la tracción que es más de 100 veces mayor que la del acero.
Otra de las propiedades notables del grafeno es su alta conductividad térmica. Es uno de los materiales más conductores conocidos, lo que lo hace idóneo para su uso en sistemas de enfriamiento y termoeléctricos. También se está investigando su uso en sensores térmicos y en la creación de materiales compuestos con alta conductividad térmica.
Este material es altamente resistente a la corrosión. Su superficie es reacia a la adhesión de moléculas orgánicas y no orgánicas, lo que lo convierte en la mejor opción para su uso en sistemas de separación y purificación del agua y en la eliminación de contaminantes. Permite la adsorción selectiva de iones y moléculas, lo que lo hace óptimo para su uso en la eliminación de metales pesados y compuestos orgánicos.
Existen varios métodos para producir grafeno, incluyendo la exfoliación química, la reducción térmica y la deposición física en fase vapor. La producción a gran escala con alta calidad y bajo costo todavía se tiene que seguir desarrollando. Se está investigando cómo integrar el grafeno en dispositivos comerciales de manera eficiente y económica. En la actualidad, tenemos preguntas sin respuesta sobre cómo controlar y manipular las propiedades del grafeno a nivel molecular.
En resumen, este material, debido a sus propiedades conductoras de la electricidad, tiene un gran potencial en los campos de la electrónica, energía y medicina.
También se está investigando su uso en la industria de los biocombustibles. El grafeno se ha mostrado eficaz para aumentar la eficiencia en la producción de etanol a partir de residuos agrícolas y para aumentar la capacidad de almacenamiento de hidrógeno en materiales compuestos.
La tecnología desarrollada por los científicos del Instituto de Tecnología de Georgia de reemplazar el silicio por el grafeno en la nanoelectrónica es muy prometedora. Además, su compatibilidad con la fabricación de microelectrónica convencional es una necesidad para cualquier alternativa viable al silicio. El descubrimiento de una nueva cuasipartícula durante la investigación podría conducir a la fabricación de chips informáticos más pequeños, rápidos, eficientes y sostenibles, y tiene implicaciones potenciales para la computación cuántica y de alto rendimiento. El avance hacia la electrónica basada en grafeno es tangible y esperamos ver un gran impacto en el campo de la nanoelectrónica en el futuro.
Realizado por: Hugo Redero y Marcos García.
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