El grafano, un material exótico y prometedor que ha despertado un fuerte interés entre los especialistas en ciencia de los materiales, tiene un enorme potencial en aplicaciones de muchas clases. Ahora, su abanico de aplicaciones ha aumentado gracias a que un equipo de la Universidad Rice ha descubierto que la extracción estratégica de átomos de hidrógeno de una lámina bidimensional de grafano abre espacios de grafeno puro que presentan el mismo aspecto que los puntos cuánticos y además se comportan igual que ellos.
El trabajo teórico realizado por Abhishek Singh, Evgeni Penev y Boris Yakobson, los tres de la Universidad Rice, abre un nuevo mundo de posibilidades para una clase de dispositivos cada vez más pequeños de la nanoelectrónica que depende de las propiedades semiconductoras altamente controlables de los puntos cuánticos, sobre todo en el campo de la óptica avanzada.
El grafano es simplemente grafeno modificado por átomos de hidrógeno agregados a ambos lados de la matriz que lo dotan de capacidad aislante. Si bien todavía es técnicamente de un solo átomo de espesor como el grafeno, el grafano ofrece grandes posibilidades para la manipulación de las propiedades semiconductoras del material.
Los puntos cuánticos son moléculas cristalinas de tamaños variables según la función, que contienen desde unos pocos átomos hasta cantidades elevadas de ellos, y que interactúan de maneras únicas con la luz y los campos magnéticos. El tamaño de un punto cuántico determina la cantidad de energía necesaria para cerrar el circuito, y eso lo hace ajustable en un grado preciso. Los puntos cuánticos activados de este modo son particularmente útiles como sensores químicos y células solares, así como para la captación de imágenes médicas y en circuitos de tamaño nanométrico.
Los investigadores han calculado que quitando islas de hidrógeno de ambos lados de una matriz de grafano quedan hoyos con todas las propiedades de los puntos cuánticos.
Además de servir para las aplicaciones ópticas, los puntos cuánticos pueden ser útiles como sensores de una sola molécula y podrían conducir a la fabricación de transistores diminutos o láseres semiconductores también muy miniaturizados.
Todavía quedan pendientes de resolver las cuestiones referentes a cómo preparar conjuntos de puntos cuánticos en una hoja de grafano, pero los autores del estudio no consideran que haya obstáculos insalvables.
Publicado por: Angelalberto Bustamante
Electronica de Estado Solido
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