El tamaño importa
Archivado en: Nanotecnología, grafeno
Desde que aparecieron allá por los años sesenta, los microchips cambiaron el mundo. Sin embargo, esa tecnología está alcanzando sus límites y los científicos buscan alternativas más eficientes y mucho más pequeñas. La recompensa a sus esfuerzos podría encontrarse en la punta de un simple lápiz.
Durante los últimos años, científicos de todo el mundo han buscado nuevos materiales aptos para desarrollar nuevas tecnologías. El objetivo principal es el de reducir las pérdidas por calor de los dispositivos electrónicos actuales y reducir su tamaño tanto como sea posible. El grafito que encontramos en la punta de los lápices podría tener la clave para conseguirlo.
El grafito es el compuesto de carbono más estable después del diamante. Aunque se trata de un material conocido desde antiguo, algunas de sus propiedades más fascinantes no han sido observadas hasta hace muy poco. Resulta que el grafito puede "cortarse" en láminas del grosor de un átomo conocidas como grafeno. Pequeñas porciones de estas láminas pueden enrollarse en forma de tubo dando lugar a lo que se conoce como nanotubos, tubos huecos 50000 veces más delgados que un pelo humano. El último descubrimiento, publicado el 18 de mayo en Physical Review Letters, es que las láminas de grafeno pueden cortarse en tiras de unos pocos átomos e incluso en hilos monoatómicos. Mediante un haz intenso de electrones incorporado a un microscopio electrónico, los autores de este trabajo consiguieron ir eliminando una a una filas de átomos del grafeno para terminar quedándose con una sóla. La cadena resultante resultó ser mucho más estable que el tejido original, llegando a sobrevivir durante más de 100 segundos sometida al mismo chorro de electrones usado para producirla.
Una de las posibles aplicaciones obvias de estos hilos monoatómicos sería la construcción de cables del grosor de un átomo de carbono, aunque aún hay que estudiar con detalle las propiedades eléctricas y la estabilidad de estas cadenas.
Las posibilidades tecnológicas que ofrecen el grafeno, los nanotubos y los nuevos hilos de carbono son inmensas y van mucho más allá de la nanoelectrónica, dispositivos electrónicos mil veces más pequeños que los microchips. Por ejemplo, hoy ya es posible construir mediante nanotubos membranas y filtros que pronto tendrán aplicaciones médicas importantes en procesos como la diálisis en enfermos con problemas de riñón.
Lo gracioso de toda esta historia es que cada vez que escribimos con un lápiz, saltan sobre el papel millones de láminas de grafeno y nanotubos, por lo que este material tan sorprendente llevaba años conviviendo con nosotros. Lo difícil es aprender a manejarlos y trabajar con ellos. Las nuevas técnicas usadas para obtener hilos de carbono descritas en el artículo "Carbon Atomic Chains from Graphene" de C.Jin, H.Lan, L.Peng, K.Suenaga y S. Iijima en su Letter de la semana pasada representa un gran paso en la dirección adecuada. Aquí os dejo un enlace a un video para que veáis cómo han cortado el grafeno para hacer hilos. Como se suele decir en estos casos, es un verdadero "trabajo de chinos" ... y japoneses.
Publicado el 30 de mayo de 2009 a las 11:15.
