“Las arrugas en el grafeno pueden cambiar sus propiedades”

En IMDEA Nanociencia ha continuado con su línea de investigación principal: el grafeno (átomos de carbono dispuestos en un patrón hexagonal regular) y otros materiales bidimensionales, como el trisulfuro de titanio (TiS3), el disulfuro de molibdeno (MoS2) y el fósforo negro.

La Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NAS, por sus siglas en inglés) ha anunciado este mes la elección de 84 nuevos miembros y 21 asociados extranjeros (ciudadanos no estadounidenses sin derecho a voto) «en reconocimiento a logros constantes en investigación original».

Entre ellos, figura un científico español: el físico Francisco Guinea (Madrid, 1953), investigador del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Nanociencia (IMDEA Nanociencia). En 2015 Guinea se trasladó a este instituto, en el que encontró «un ambiente científico excelente y una buena gestión administrativa”, desde el cercano Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC) donde trabajaba antes.

En IMDEA Nanociencia ha continuado con su línea de investigación principal: el grafeno (átomos de carbono dispuestos en un patrón hexagonal regular) y otros materiales bidimensionales, como el trisulfuro de titanio (TiS3), el disulfuro de molibdeno (MoS2) y el fósforo negro.

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La revista Nature Materials ha publicado este año un artículo de revisión, en el que ha participado Guinea, donde se describen las propiedades ópticas de compuestos bidimensionales novedosos, pero estos nuevos materiales ofrecen muchas más posibilidades.

“En estos momentos hay un número considerable de materiales que pueden fabricarse en láminas de espesor comparable al tamaño de un átomo, y pueden ser semiconductores, superconductores, elementos magnéticos o de otros tipos”, destaca a Sinc el investigador.

“Y cuando un material, como el grafeno, se convierte en una lámina extraordinariamente delgada se puede deformar de muchas maneras –añade–, adquiriendo así propiedades excepcionales de conducción eléctrica y térmica”.

Uno de los últimos artículos científicos de Guinea, publicado en mayo en la revista Physical Review B en colaboración con investigadores de la Universidad de California, analiza los efectos que tiene la relajación (recuperación magnética) del espín en átomos de grafeno corrugado, es decir, con ondulaciones o estrías regulares.

Ventajas de las arrugas

“Las presencia de arrugas y otras modificaciones pueden cambiar considerablemente algunas propiedades del grafeno, como la conducción electrónica”, explica Guinea, que añade: “Trabajamos en estos temas –con aplicaciones potenciales en electrónica–, en colaboración con grupos de investigación de otros países, ccomo Reino Unido, Estados Unidos, Países Bajos…, así como con diversas instituciones de nuestro país».

El físico español reconoce que hay centros de mucho nivel investigando posibles aplicaciones del grafeno en todo el mundo: “En Asia (Singapur, Corea, Japón, China) se trabaja mucho y de forma muy productiva, pero también hay una inversión considerable en países europeos como Reino Unido y Alemania”.

En Europa, el magaproyecto Graphene Flagship de la UE es el que lidera las investigaciones y el desarrollo del considerado material del futuro. “Esta iniciativa  avanza razonablemente y está cambiando el énfasis de la ciencia fundamental a las aplicaciones”, señala Guinea, quien forma parte del proyecto como investigador.

“Graphene Flagship ha publicado un estudio detallado de los posibles avances que se podrán conseguir con el grafeno en los próximos diez años  –concluye Guinea–, y sus aplicaciones abarcan muchos campos, pero las más prometedoras a corto plazo son la fabricación de sensores muy precisos y el desarrollo de nuevas baterías”.

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