Llega el penta-grafeno: ¿adiós a los chips de silicio?

Seguro que ya has oído hablar del grafeno, un material descubierto en 2003 que promete revolucionar la industria de los materiales, en numerosos ámbitos.

El grafeno está considerado un material milagroso. Y puede serlo aún más tras el descubrimiento de una variante llamada penta-grafeno, que se ha dado a conocer ayer.

¿No sabes lo que es el grafeno? Se trata de una lámina de carbono de un átomo de espesor. Es un millón de veces más fina que una hoja de papel, y muy ligera. Una lámina de un metro cuadrado sólo pesa 0,77 gramos. Es transparente, flexible, impermable, no contamina, y es 200 veces más fuerte que el acero. Además es superconductor: 100 veces más rápido que el silicio usado en los chips.

Conduce el calor, genera electricidad cuando recibe luz, y cambia sus propiedades cuando se combina con otros materiales. Su unión es tan perfecta que ni siquiera los átomos de helio, los más diminutos que existen, pueden atravesarlo. Y por si fuera poco, se autorrepara. También es barato de fabricar, y es muy común en la Naturaleza. Todos los países lo tienen en abundancia.

Todo sobre el grafeno: ¿la gallina de los huevos de oro?

El grafeno promete revolucionar la industrias de las pantallas, los materiales de construcción, la ropa, los cristales, y otros muchos campos. Su aplicación en la creación dechipsrevolucionaría la informática porque, como hemos comentado, es 100 veces más conductor que el silicio, y más barato de fabricar. Los ordenadores, móviles y otros dispositivos serían muchos más rápidos y económicos. Pero tiene un grave problema: es conductor, mientras que el silicio es semiconductor. Los chips tienen que fabricarse con materiales semiconductores porque en función de que dejen pasar electricidad, o no, se almacenan unos o ceros, que son la base de la informática.

Ahora científicos de diferentes universidades de Japón, China y Estados Unidos han desarrollado una variante teórica llamada penta-grafeno. Destaca porque es dinámica y mecánicamente estable, aguanta temperaturas de hasta 730 grados y, lo más interesante: es semiconductor. Por tanto, podría usarse en la fabricación de chips.

Como tantas veces ha ocurrido en la ciencia, el descubrimiento surgió por casualidad. Qian Wang, profesora de la Universidad de Peking, estaba cenando con su marido en un restaurante cuando observó una obra artística en la pared que mostraba diseños de las baldosas de las calles de El Cairo. Se fijó en que el patrón sólo usaba pentágonos contenidos en hexágonos:

El grafeno está formado por bloques hexagonales intercalados con algunos pentagonales. Inspirándose en el patrón de las baldosas de El Cairo, los científicos han conseguir teorizar un método para extraer una capa bidimensional compuesta exclusivamente por pentágonos.

Como hemos dicho este nuevo material, que han bautizado con el nombre de penta-grafeno, además de ser estable y soportar altas temperaturas, es semiconductor. Y tiene una propiedad adicional que no tiene el grafeno: cuando se deforma no se contrae en una dirección y se expande en otra como la mayoría de los materiales, sino que se expande en las dos direcciones. Esto podría ser muy útil en aplicaciones en las que haya que repeler impactos, desde airbags a chalecos o cristales antibalas.

De momento el penta-grafeno no existe, sólo se ha simulado en un ordenador. Pero dichas simulaciones aseguran que es viable, así que ahora comienza la labor de fabricarlo. Si lo consiguen, loschips de penta-grafenoestarían más cerca. Cien veces más rápidos que los actuales, y más baratos. Una nueva revolución informática de imprevisibles consecuencias.

[Fuente: Phys.org]