Las láminas de materiales del grosor de un átomo, conocidas como materiales bidimensionales (2D), han atraído un gran interés debido a sus propiedades únicas y sus posibles aplicaciones en diversos campos. Sin embargo, controlar el crecimiento y las propiedades de estos materiales ha sido una tarea desafiante.

Ahora, investigadores de la Universidad de Manchester han demostrado un nuevo método para cultivar materiales 2D en sustratos en forma de cono especialmente diseñados, que permite un control preciso sobre la formación y las propiedades de los defectos en el material.

El equipo, dirigido por el profesor Sir Kostya Novoselov, utilizó una técnica de deposición química de vapor (CVD) para cultivar nitruro de boro hexagonal (h-BN) sobre sustratos en forma de cono hechos de dióxido de silicio. Al controlar cuidadosamente las condiciones de crecimiento, pudieron lograr una cobertura uniforme y conforme de h-BN en los conos, con la densidad y distribución de defectos deseadas.

Los investigadores descubrieron que el sustrato en forma de cono promueve la formación de tipos específicos de defectos, como agujeros triangulares y hexagonales, al tiempo que suprime la formación de otros tipos de defectos. Este control sobre la formación de defectos es crucial para optimizar las propiedades de los materiales 2D para aplicaciones específicas.

La capacidad de controlar defectos en materiales 2D es importante por varias razones. Los defectos pueden afectar las propiedades eléctricas, ópticas y mecánicas del material y también pueden servir como sitios de nucleación para defectos adicionales. Al controlar la densidad y la distribución de los defectos, los investigadores pueden adaptar las propiedades de los materiales 2D para aplicaciones específicas.

Por ejemplo, en el caso del h-BN, controlar los defectos es importante para mejorar sus propiedades aislantes, que son cruciales para su uso en dispositivos electrónicos. Al reducir la densidad de los defectos, los investigadores pudieron mejorar significativamente las propiedades aislantes del h-BN cultivado sobre sustratos en forma de cono.

El nuevo método desarrollado por los investigadores de Manchester proporciona una poderosa herramienta para controlar el crecimiento y las propiedades de materiales 2D, lo que podría abrir nuevas posibilidades para el desarrollo de dispositivos electrónicos, optoelectrónicos y mecánicos avanzados.