Premio Nobel De Fisica

Grafeno + Agua = Ordenador

Andre Geim y Konstantin Novoselov, investigadores de la universidad de Manchester, recibieron el premio Nobel de física en el año 2010 por su desarrollo del grafeno. Este elemento, que tiene un borde del ancho de un átomo, es uno de los materiales más ligeros, más conductivos, y más resistentes de la tierra. Existen diferentes aplicaciones en las cuales se puedeutilizar el grafeno: la secuenciación del DNA y la fabricación de un medio con una extraordinaria capacidad de almacenamiento de energía. El grafeno presenta una estructura laminar plana, de un átomo de grosor, compuesta por átomos de carbono densamente empaquetados en una red cristalina en forma de panal de abeja mediante enlaces covalentes que se forman a partir de la superposición de los híbridossp2 de los carbonos enlazados. Pero ¿cómo se podría fabricar un ordenador con grafeno? Simplemente añadiendo agua.
Recientemente un grupo de investigadores de la Universidad Rensselaer Polytechnic ha logrado un avance sorprendente en la utilización del grafeno como material para fabricar transistores, con lo que han situado a la siguiente generación de ordenadores, prácticamente, al alcance de lamano. El grupo de investigación del profesor NikhIL Koratkar descubrió que al exponer películas de grafeno a la humedad, se puede crear una banda prohibida. Requisito fundamental para la creación de transistores de grafeno. El grafeno no tiene ninguna banda prohibida. Sin embargo, el equipo de Koratkar demostró cómo abrir una banda prohibida en el grafeno basado en la cantidad de agua queadsorbieron a un lado del material, ajustando con precisión la banda prohibida en cualquier valor entre 0 y 0,2 voltios electrones. Este efecto fue totalmente reversible y la banda prohibida se redujo a cero bajo el vacío.
La técnica únicamente requiere un recinto donde se pueda controlar con precisión la humedad; no es necesaria la modificación del grafeno ni una “obra de ingeniería”. Estedescubrimiento ha sido publicado por Nikhil Koratkar y su equipo en un trabajo titulado Tunable Bandgap in Graphene by the Controlled Adsorption of Water Molecules, (Banda prohibida ajustable en el grafeno mediante la absorción de moléculas de agua). Para los que no tenemos conocimientos en Física Avanzada, una explicación sencilla podría ser que se puede utilizar el agua en conjunción con el grafeno paracrear un transistor.
¿Cómo funcionaría un transistor de tales características? Se coloca una placa de grafeno sobre una de silicio y dióxido de silicio, enviando agua por el pequeño espacio que hay entre las dos placas. El líquido se aleja del silicio hacia el grafeno, deteniendo la conducción del agua y rompiendo la conexión. Esto es importante porque el agua es un elemento seguro y común, así quecuando esta tecnología despegue, generará menos toxicidad que la que se produce con los transistores actuales. Lo más tangible e inmediato del grafeno es que se pueden resolver, a corto plazo, los problemas de conectividad total. En combinación con las posibilidades radicalmente superiores de almacenaje, el transistor de grafeno tiene el poten cial de hacer ordenadores más resistentes, muchos máspequeños y mucho más rápidos que los que tenemos hoy en día. Por ejemplo, un dispositivo del tamaño de un tablet podría tener la capacidad de procesamiento y memoria de toda una red de ordenadores
Imagínate un portátil de grafeno, un material capaz de convertirse en monitor (porque es transparente) y procesador (diez veces más rápido que el silicio), que a la vez, se enrolla y se pliega, que estan irrompible como el diamante y… que ¡tiene un solo átomo de grosor!
Por Daniel Gallardo

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