Grafeno

El Instituto de Física de la U
Universidad N
Nacional
Autónoma de M
México y el INSTITUTO DE
ESTRUCTURA DE LA MATERIA de Madrid
investigan el Grafeno

El Instituto de Física de la UNAM investiga con este material, con el que se podrán
fabricar aparatos electrónicos innovadores, transistores más eficientes, procesadores
más veloces, nuevos paneles de luz
De la punta de un lápiz se puedeobtener algo nunca antes visto para la física teóri un
teórica,
nuevo material de sólo dos dimensiones, con propiedades asombrosas: el grafeno. En
2004, los físicos Andre Geim y Konstantin Novoselov, de la Universidad de
Manchester, Inglaterra, obtuvieron en laboratorio capas de grafeno a partir de un
,
experimento que consistió en despegar repetidas veces una cinta adhesiva doblada eimpregnada de hojuelas de grafito. Seis años después, los científicos rusos ganaron el
premio Nobel en Física por sus aportaciones a la ciencia básica relacionadas con las
propiedades de ese cristal de carbono bidimensional (algo que no podía existir) y con
sus posibles aplicaciones tecnológicas.

“Los experimentos realizados con el grafeno suponen un punto de inflexión en los
fenómenos de lafísica cuántica”, dijo el comité de los premios Nobel.
“El grafeno es el material más duro y delgado jamás hallado (es un millón de veces
delgado
menos grueso que una hoja de papel); es también el mejor conductor de electricidad y
de calor; además, tiene propiedades ópticas interesantes”, aseguró Gerardo García
Naumis, quien encabeza un equipo de investigadores dedicado a su estudio teórico enel
investigadores
Instituto de Física (IF) de la UNAM.
Con el grafeno se podrán fabricar, en un futuro próximo, aparatos electrónicos
innovadores, transistores más eficientes que los actuales de silicio, procesadores más
veloces, nuevos paneles de luz, celdas solares, además de otros productos y

componentes fuertes y, al mismo tiempo, delgados, elásticos y translúcidos. Además,
mezcladocon plásticos será un conductor de electricidad resistente al calor.

Transistores de grafeno
El grafeno es una lámina formada por átomos de carbono dispuestos en los vértices de
una red hexagonal que se parece a un panal de abejas; es como una autopista, donde la
movilidad electrónica es 10 veces mayor que en los mejores materiales conductores, lo
que permite que los electrones conduzcan laelectricidad con mucha más rapidez.
Con esa cualidad, se podrán sustituir los transistores de silicio, que ya no se pueden
hacer más pequeños sin correr el riesgo de degradarse rápidamente y generar calor en
extremo; con los de grafeno se podrán elaborar procesadores de computadoras más
veloces y ahorradores de energía.
El primer trabajo de García Naumis sobre el grafeno, publicado en 2006,es una
predicción teórica para resolver el problema que implica construir transistores con ese
material. “En el grafeno es difícil ‘detener’ los electrones, y en un transistor, éstos
tienen que ser controlados con una especie de llave, que a veces hay que cerrar y abrir,
de manera que se puedan hacer unos y ceros, como si fueran pulsos de corriente”,
indicó.
Entonces, propuso dopar el grafenocon una cierta concentración de átomos ligeros (de
hidrógeno y litio, por ejemplo) para generar un material semiconductor, en el que sí se
pueda controlar el flujo de electrones. En 2009, un grupo de investigación de la
Universidad de California, en Estados Unidos, demostró que los cálculos de esa
propuesta son correctos y que sí se pueden hacer transistores de grafeno. Este trabajo
sobre eldopaje del grafeno fue incluido en el Virtual Journal of Nanotecnology, que
cada mes publica los mejores artículos en la materia a nivel mundial.
Predicción teórica
Otra alternativa para controlar los electrones de carbono es la irradiación del grafeno
con ondas electromagnéticas, sean de radio o de luz. Mediante este proceso, los
electrones adquieren una “masa efectiva” y, por lo tanto,...