Un equipo avanza na síntese de novos materiais baseados en carbono con propiedades axustables
Un traballo de especialistas do CiQUS, da Universidade de Cantabria, do Institut Català de Nanociència i Tecnologia (ICN2) e do Donostia International Physics Center (DIPC) acaba de rexistrar avances significativas na enxeñaría precisa de materiais de delgadeza atómica, chamados materiais 2D pola súa reducida dimensionalidade. Concretamente, o persoal investigador sintetizou unha nova estrutura de grafeno nanoporoso co obxectivo de sintetizar novos materiais baseados en carbono con propiedades axustables. A técnica de fabricación proposta por este equipo abre novas posibilidades para a ciencia de materiais e, en particular, para a súa aplicación en electrónica avanzada e futuras solucións para a enerxía sostible. Por parte da USC, no traballo participa o profesor Diego Peña, quen ademais acaba de ser recoñecido co Premio á Excelencia Investigadora da Real Sociedade Española de Química.
Esta nova estrutura da que o equipo dá conta na revista Journal of the American Chemical Society (JACS), baséase na conexión de tiras de grafeno ultra estreitas coñecidas como ‘nanoribbons’ (nanocintas) mediante pontes flexibles formados por porcións de moléculas de fenileno. Como explican dende o equipo, modificando de forma continua a arquitectura e o ángulo destas pontes, é posible controlar a conectividade cuántica entre as canles das ‘nanocintas’ e, en última instancia, afinar as propiedades electrónicas da nanoarquitectura de grafeno. O axuste podería tamén ser controlado mediante estímulos externos, como deformación ou campos eléctricos, o que ofrecería oportunidades para distintas aplicacións.
O equipo de traballo está dirixido po Aitor Mugarza, do ICN2 e ICREA, xunto co profesor da USC Diego Peña, o investigador da Universidade de Cantabria César Moreno, e a doutora Aran García-Lekue do DIPC e a Fundación Ikerbasque. Como explican os investigadores, os achados demostran que a estratexia de pontes moleculares proposta pode ter unha grande impacto na síntese de novos materiais con propiedades deseñadas a medida e constitúe “unha poderosa ferramenta para a realización de circuítos cuánticos. Estes realizan operacións similares ás dos circuítos convencionais, aínda que a diferenza destes, aproveitan os efectos e fenómenos cuánticos”. Dende o equipo explican que o deseño e a implementación destes sistemas son extremadamente relevantes para o desenvolvemento de ordenadores cuánticos.
As aplicacións potenciais da estratexia proposta neste traballo vai máis alá dos futuros dispositivos electrónicos e ordenadores. En concreto, podería conducir tamén ao desenvolvemento de nanomateriais termoeléctricos, que poden ter un impacto importante na xeración de enerxía renovable e a recuperación de calor residual.
