Primera Parte
Segunda Parte
El grafeno ya tiene un rival como futuro sustituto del silicio, para ser empleado en la fabricación de circuitos integrados. Se trata de la molibdenita, un tipo de mineral cuyas propiedades están siendo investigadas en el Instituto Federal Suizo de Tecnología de Lausanne. El nuevo material permitiría solventar una de las dificultades intrínsecas del proceso de producción de componentes electrónicos.
Los científicos del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Lausanne han sido los primeros en crear circuitos integrados utilizando láminas de molibdenita (MoS2). La ventaja principal respecto al grafeno de este material es su capacidad para pasar de un estado de conductor a no conductor de la electricidad.
Ésta es una de las características más atractivas del silicio. El grafeno, por su parte, no tiene esta facilidad para actuar como conductor o aislante. Algo que la molibdenita posee de forma natural.
Para añadir al grafeno esta propiedad es necesaria la incorporación de bandas, queimplica un proceso caro y complejo, como es un enfriamiento a temperaturas bajas o cortar el material de manera precisa, según recoge TechnologyReview. Con la molibdenita este tratamiento no tendría que realizarse y se conseguirían igualmente altas velocidades en un tamaño reducido.
El grafeno es una alotropía del carbono que promete ser la base de los dispositivos electrónicos que están por venir haciendo llegar al Silicio a barreras que, hasta ahora, son inalcanzables. Hoy en día son muchas las investigaciones que buscan aprovechar las características conductivas (tanto térmicas como eléctricas) o sus propiedades mecánicas (elasticidad, resistencia y dureza) de este material para conseguir mejores memorias flash,circuitos impresos o redes de alta velocidad. En el Laboratorio Nacional de Oak Ridge(ORNL), dependiente del Departamento de Energía de Estados Unidos, han realizado un experimento que nos ofrece un nuevo punto de vista sobre las posibilidades del grafeno puesto que, introduciendo átomos de silicio en la estructura (sustituyendo a los de carbono), han sido capaces de generar una “antena atómica”.
¿Una antena atómica? El concepto suena algo extraño pero ha dado pie a la publicación de un artículo en la revista Nature Nanotechnology por parte del responsable del trabajo, Juan-Carlos Idrobo. El experimento consistía en introducir cambios en la estructura del grafeno (que tiene forma de panal de abeja en la que encontramos átomos de carbono en cada vértice) al sustituir átomos de carbono por átomos de silicio y, como consecuencia, el material presentaba propiedades que permitían transferir datos a escala atómica gracias al acoplamiento de luz con los electrones.
La modificación del grafeno habría dado como resultado un funcionamiento parecido al de un optoacoplador pero a nivel atómico, es decir, un material que es capaz de transformar la luz en energía eléctrica y viceversa. ¿Y para qué sirve un material así? Según el autor del estudio, un cable realizado con este material podría tener como entrada una señal luminosa, el cable la transformaría en eléctrica y, a la salida, volvería a convertirse en una señal luminosa.
Lo que más me llamó la atención de esta noticia es que la observación del fenómeno y, por tanto, el eje central de la investigación, fue posible gracias a la microscopía con la que fueron capaces de llegar al límite de poder representar la actividad de los átomos de la estructura del grafeno (los de silicio insertados y los de carbono que formaban parte de la estructura):
El ORNL posee uno de los pocos microscopios de electrones del mundo con el que podemos obtener la cristalografía, la composición química, las propiedades ópticas y las propiedades de los plasmones en una escala atómica. Este es uno microscopio ideal para investigar materiales basados en el carbono, por ejemplo, el grafeno
Prácticamente, cada semana tenemos la oportunidad de conocer alguna noticia relativa a investigaciones relacionadas con el grafeno y, con cada una, creo que se hace cada vez más claro que cuando se introduzca en los procesos de fabricación de dispositivos electrónicos asistiremos a un punto de inflexión en la ingeniería electrónica. Aunque algunos estudios sitúen al grafeno como sustituto del Silicio en el año 2024, quizás el cambio pueda llegar algunos años antes, quién sabe.
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