08/03/2012 - Una nueva dimensión para el grafeno

Menéame

Cada vez más científicos consideran el grafeno, un alótropo del carbono, el nuevo silicio. Pero también saben que su conductividad es excesiva para poder utilizarse en chips informáticos. Ahora un equipo científico de la Universidad de Mánchester (Reino Unido) podría haber dado con una solución a este problema. Su estudio publicado en Science demuestra cómo podría un transistor establecerse como el eslabón perdido que enlazase la función del silicio y la del grafeno. Su hallazgo permite iniciar una tercera dimensión en la investigación sobre el grafeno.

El grupo de Manchester, dirigido por los nobeles Andre Geim y Konstantin Novoselov, ordenados caballeros a principios de año, indica que el grafeno es un material fascinante con incontables propiedades ópticas, mecánicas, electrónicas y químicas.

Este material puede utilizarse como base para la construcción de chips informáticos en sustitución del silicio. Todo tipo de empresas como Samsung, Intel e IBM han expresado interés en el grafeno y distintos grupos científicos de todo el mundo han demostrado la viabilidad de los transistores de muy alta frecuencia (hasta 300 GHz) basados en este material.

El principal escollo a su uso a gran escala es la imposibilidad de empaquetarlos con gran densidad en un chip informático debido a que «se filtra» demasiada corriente, incluso aunque se emplee el estado más aislante del grafeno. Esta corriente eléctrica provoca que el chip se derrita a gran velocidad.

A pesar de los muchos estudios realizados en los últimos ocho años dedicados a solventar dicho obstáculo, no se ha logrado dar con una solución estable. No obstante, el equipo de Mánchester podría haber dado con la pieza faltante en este rompecabezas. Según los investigadores, el grafeno debería utilizarse en posición vertical en lugar de horizontal (en un plano). El equipo utilizó el grafeno como un electrodo desde donde los electrones atraviesan un material dieléctrico hasta alcanzar otro metal. Esta estructura se denomina diodo de efecto túnel.

En un principio se centraron en una característica exclusiva del grafeno: la forma en la que tensión externa es capaz de modificar la energía de los electrones que atraviesan el túnel. Así obtuvieron un nuevo tipo de dispositivo, un transistor vertical de efecto túnel con efecto de campo en el que el grafeno adopta una función básica.

«Hemos demostrado un nuevo método teórico para el uso del grafeno en electrónica», afirmó el Dr. Leonid Ponomarenko de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Mánchester y autor sénior del estudio. «Nuestros transistores ya funcionan bastante bien. Pero aún se pueden mejorar mucho más, reducirse a escala nanométrica y funcionar a frecuencias inferiores a los terahercios.»

Por su parte, el profesor Novoselov explicó: «Es un nuevo horizonte para la investigación del grafeno y las oportunidades para la electrónica basada en el grafeno nunca se han presentado mejores que ahora.»

Pero el grafeno no funciona solo, sino que es necesario combinarlo con otros materiales. El grupo de Mánchester combinó grafeno y planos atómicos de nitruro de boro y disulfuro de molibdeno en el desarrollo de lostransistores. Éstos se construyeron capa a capa a escala atómica en una secuencia preestablecida. Estos tipos de superestructuras por capas no existen en la naturaleza, afirmaron los investigadores. Este concepto innovador ofrece nuevas funcionalidades en las que el transistor de efecto túnel es un componente vital.

«El transistor demostrado es importante, pero probablemente lo sea más la configuración de capas atómicas», afirmó el profesor Geim.

El profesor Novoselov añadió: «El transistor de efecto túnel es sólo un ejemplo de la inacabable colección de estructuras en capas y dispositivos innovadores que pueden crearse con una configuración semejante. Ofrece oportunidades sin fin tanto para la física fundamental como para sus aplicaciones. Otros ejemplos posibles son diodos emisores de luz, dispositivos fotovoltaicos, etc.»

--------------------------------------

Para más información:

·         Universidad de Mánchester:   http://www.manchester.ac.uk/   

·         Science:   http://www.sciencemag.org/

La Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ha seleccionado ocho start-ups y cuatro spin-offs vinculadas a su comunidad para una nueva edición de Next Frontier Founders (NFF), programa que busca acercar los proyectos tecnológicos al mercado y conectarlos con capital. La información figura en una noticia de la universidad fechada el 2 de octubre de 2026. El programa está impulsado por...

Un equipo del grupo Hume del Instituto de Diseño y Fabricación de la Universitat Politècnica de València (UPV) ha desarrollado el Disinformation Diffusion Virality Risk Index (DDVRI), un método de alerta temprana para ayudar a identificar mensajes potencialmente falsos o engañosos que podrían alcanzar una gran difusión durante una crisis. La universidad presentó el trabajo el 13 de octubre de...

El Colegio Oficial de Graduados e Ingenieros Técnicos Industriales de Huelva (COGITI Huelva) participó en el acto de graduación de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Huelva, celebrado el 9 de octubre de 2026. La noticia fue difundida en el ámbito de COGITI el 13 de octubre. La representación colegial acompañó a estudiantes y responsables académicos...

La Agencia Estatal de Investigación (AEI), junto con la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) y con la colaboración del CIEMAT, organizó del 6 al 8 de octubre de 2026 un taller internacional en Madrid sobre innovación para una transición energética limpia. La AEI difundió la información el 13 de octubre. El taller reunió iniciativas europeas de...

La XIV edición del Smart Energy Congress se celebra los días 14 y 15 de octubre de 2026 en el Centro de Convenciones Norte de IFEMA Madrid. El encuentro está organizado por la plataforma enerTIC.org y ha sido difundido por el Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación (COIT). El lema de esta edición, «Del dato a la decisión: la inteligencia...