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En 2004, un par de investigadores de la Universidad de Manchester en el Reino Unido se estaban marchitando el viernes por la noche haciendo una versión un poco más moderna del uso de la cinta Scotch para despegar las capas superiores de un trozo de grafito. Lo que sería una pérdida de tiempo particularmente tonta para cualquier otra persona, en última instancia, les ganó el Premio Nobel de Física, ya que despegaron tantas capas que quedaron con un material que solo tenía unos pocos átomos de espesor. Este fue el grafeno, el primer material bidimensional del mundo.
En los 13 años transcurridos desde entonces, los investigadores han intentado descubrir cómo aprovechar este y otros materiales 2D para la próxima generación de productos electrónicos, eliminando efectivamente el problema de cómo ahorrar espacio en todo, desde teléfonos hasta paneles solares. El problema es que no basta con hacer algo 2D; tiene que ser posible juntar múltiple tales materiales en el mismo plano de átomos de espesor, creando lo que se conoce como un nanocalar.
En un artículo publicado el lunes en Materiales de la naturaleza, un equipo internacional de investigadores detalla el gran paso que han dado para crear el cable más pequeño conocido por la humanidad. Es un desarrollo que abre la puerta a la incorporación de paneles solares ultrafinos o pantallas LED en superficies como la ropa o el vidrio.
Los investigadores de la Universidad Rey Abdullah en Arabia Saudita, la Universidad de Cornell, el Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Academia Sínica explican cómo pudieron hacer funcionar un cable, hecho de disulfuro de molibdeno, que tiene solo unos pocos átomos de diámetro, a través del diselenuro de tungsteno. Un material utilizado para células solares flexibles.
Trabajar con cosas que solo tienen unos pocos átomos de diámetro es lo suficientemente difícil, pero aprender a mezclar estos materiales y mantener sus propiedades es un proceso que ha atormentado a los científicos. Los autores de este artículo detallan cómo pudieron crear nanocables a partir de un material utilizado principalmente como lubricante industrial con la esperanza de alentar el ensamblaje de componentes electrónicos a escala atómica.
"La fabricación de nuevos materiales en 2D sigue siendo un desafío", dijo Markus Buehler, profesor de ingeniería en el MIT, en un comunicado. “El descubrimiento de mecanismos mediante los cuales se pueden crear ciertas estructuras de material deseadas es clave para mover estos materiales hacia aplicaciones. En este proceso, el trabajo conjunto de simulación y experimento es fundamental para avanzar, especialmente utilizando modelos de materiales de nivel molecular que permitan nuevas direcciones de diseño ".
El tamaño y la versatilidad de Graphene se han ganado su reputación como el pilar del futuro, y esta investigación es el mayor avance hasta el momento de resolver el problema de cómo colocar múltiples nanomateriales en el mismo plano.
La ventaja de esta nanotecnología 2D es que es increíblemente fuerte y actúa como una red invisible a través de la cual pueden pasar las corrientes eléctricas. Casi cualquier superficie puede recubrirse con el material, lo que permite que la electrónica sea aún más ubicua de lo que ya está.
Ser capaz de producir en masa materiales en 2D marcaría el comienzo de una nueva era de pantallas livianas y células solares que podrían implantarse en casi cualquier lugar, haciendo que la idea de una pantalla en la funda de su abrigo sea más una realidad que un sueño de ciencia ficción.
Si te gustó este artículo, mira este video sobre grafeno 3D.
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