Grafeno sustituto del silicio.

Imagen coloreada de hojas de grafeno con microscopio de efecto túnel. (Science/AAAS)

A medida que el silicio llega a su límite, la industria de semiconductores busca nuevos materiales con los que fabricar chips más rápidos.

El grafeno es uno de esos materiales. Un enrejado de átomos de carbono por el que los electrones se mueven cien veces más veloces que en el silicio a la temperatura ambiente.

Kostya Novoselov fabricó por primera vez grafeno en el laboratorio en 2004, en la Universidad de Manchester, y en julio de 2008, la revista del MIT, Technology Review, publicaba que los científicos acababan de concluir que se trata del material más resistente conocido.

Una malla de grafeno de un átomo de espesor demuestra su resistencia soportando la presión de un punzón de diamante

Los investigadores han publicado hasta la fecha diversas teorías sobre el origen de las exóticas propiedades de este material, y ahora se ha dado un gran salto en su reconocimiento a nivel subatómico.

Se han fijado, por ejemplo, en sus importantes propiedades eléctricas, porque saber más de ellas ayudará en la fabricación de mejores transistores y otros dispositivos a gran escala, entrando a ocupar el interior de nuestros ordenadores portátiles y teléfonos móviles.

Un estudio publicado esta semana en Science ofrece una visión del origen de esas fantásticas propiedades electrónicas del grafeno. Usando una máquina especialmente diseñada para conseguir imágenes de resolución extremadamente alta, espectroscopia de efecto túnel, investigadores del Georgia Tech y del National Institute of Standards and Technology, siguieron el movimiento de los electrones en este material y encontraron que en el grafeno, los electrones se comportan como fotones: mientras no se muevan a la velocidad de la luz, es como si no tuvieran masa. Pero ese comportamiento se torna raro cuando el material es expuesto a un fuerte campo magnético. En metales y otros materiales convencionales, las campos magnéticos hacen que los electrones orbiten en niveles de energía a espacios regulares, pero cuando se pone el grafeno en un campo magnético, los niveles de energía ya no se encuentran a espacios regulares.

Aunque no se han realizado mediciones tan detalladas como antes, debido a que las muestras de grafeno no eran de muy alta calidad, los investigadores esperan sacar pronto provecho del descubrimiento.