Los químicos logran un gran avance en la síntesis de los nanoribones de grafeno

Los nanoribones de grafeno pronto podrían ser mucho más fáciles de producir

29.06.2020 - Alemania

Un equipo internacional de investigación dirigido por la Universidad Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU), la Universidad de Tennessee y el Laboratorio Nacional de Oak Ridge de los Estados Unidos ha logrado producir por primera vez este versátil material directamente en la superficie de los semiconductores. Hasta ahora, esto sólo era posible en superficies metálicas. El nuevo enfoque también permite a los científicos personalizar las propiedades de los nanoribones. La tecnología de almacenamiento es una de las aplicaciones potenciales del material.

Durante años, el grafeno ha sido considerado como el material del futuro. En términos simples, es una superficie de carbono bidimensional que se asemeja a un panal. Esta estructura especial le da al material propiedades distintivas: por ejemplo, es extremadamente estable y ultraligero. Hay un interés particular en los nanoribones de grafeno, ya que son un material semiconductor que podría ser utilizado, por ejemplo, en la industria eléctrica e informática. "Por ello, muchos grupos de investigación de todo el mundo están centrando sus esfuerzos en los nanoribones de grafeno", explica el profesor químico Konstantin Amsharov de la MLU. Estas cintas, que sólo tienen un tamaño de nanómetros, están formadas por sólo unos pocos átomos de carbono de ancho. Sus propiedades están determinadas por su forma y su anchura. Cuando la investigación del grafeno estaba empezando, las cintas se producían cortando secciones más grandes. "Este proceso era muy complicado e impreciso", dice Amsharov.

Él y sus colegas de Alemania, Estados Unidos y Polonia, han logrado simplificar la producción de los codiciados nanoribones. El equipo produce el material uniendo átomos individuales, lo que permite personalizar las propiedades. Los investigadores han logrado por primera vez producir las cintas en la superficie del óxido de titanio, un material no metálico. "Hasta ahora, las cintas se sintetizaban principalmente en superficies de oro. Esto no sólo es comparativamente caro, sino también poco práctico", explica Amsharov. El problema de este enfoque es que el oro conduce la electricidad. Esto anularía directamente las propiedades de los nanoribones de grafeno, por lo que este método sólo se ha utilizado en la investigación básica. Sin embargo, el oro era necesario como catalizador para producir los nanoribones en primer lugar. Además, los nanoribones tenían que ser transferidos de la superficie de oro a otra superficie - una tarea muy difícil. El nuevo enfoque descubierto por Amsharov y sus colegas resuelve este conjunto de problemas.

"Nuestro nuevo método nos permite tener un control completo sobre cómo se ensamblan los nanoribones de grafeno. El proceso es tecnológicamente relevante ya que también podría ser utilizado a nivel industrial. También es más rentable que los procesos anteriores", dice Amsharov, en resumen. Existen numerosas áreas de aplicación para los nanoribones: podrían utilizarse en la futura tecnología de almacenamiento y de semiconductores y desempeñan un papel crucial en el desarrollo de los ordenadores cuánticos.

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