Los científicos de materiales de la Universidad de Rice han hecho un descubrimiento fundamental que podría facilitar a los ingenieros la construcción de circuitos electrónicos a partir del tan promocionado nanomaterial grafeno.
Las acciones de grafeno se dispararon por las nubes el año pasado cuando el nanomaterial atrajo el Premio Nobel de Física. El grafeno es una capa de átomos de carbono que tiene solo un átomo de espesor. Cuando se apilan uno encima del otro, láminas de grafeno forman grafito, el material que se encuentra en lápices en todo el mundo. Gracias a las herramientas de la nanotecnología, los científicos de hoy pueden hacer, manipular y estudiar el grafeno con facilidad. Sus propiedades únicas lo hacen ideal para crear más rápido, Computadoras y otros dispositivos nanoelectrónicos más eficientes desde el punto de vista energético.
Pero hay obstáculos. Para hacer pequeños circuitos con grafeno, Los ingenieros deben encontrar formas de crear patrones intrincados de grafeno que estén separados por un material no conductor igualmente delgado. Una posible solución es "grafeno blanco, "Láminas de boro y nitrógeno de un átomo de espesor que son físicamente similares al grafeno pero no son eléctricamente conductoras.
En un nuevo artículo de la revista Nano Letters, El científico de materiales de arroz Boris Yakobson y sus colegas describen un descubrimiento que podría hacer posible que los diseñadores nanoelectrónicos utilicen procedimientos químicos bien entendidos para controlar con precisión las propiedades electrónicas de las "aleaciones" que contienen grafeno tanto blanco como negro.
"Descubrimos que había una relación directa entre las propiedades útiles del producto final y las condiciones químicas que existen mientras se elabora, "Dijo Yakobson." Si hay más boro disponible durante la síntesis química, que conduce a aleaciones con un cierto tipo de disposición geométrica de átomos. La belleza del hallazgo es que podemos predecir con precisión las propiedades electrónicas del producto final basándonos únicamente en las condiciones, técnicamente hablando, el llamado 'potencial químico' - durante la síntesis ".
Yakobson dijo que él y sus estudiantes tardaron aproximadamente un año en comprender exactamente la distribución de la energía transferida entre cada átomo de carbono. boro y nitrógeno durante la formación de las "aleaciones". Este nivel preciso de comprensión de las "energías de enlace" entre átomos, y cómo se asigna a bordes e interfaces particulares, fue vital para desarrollar un vínculo directo entre la síntesis y la morfología y el producto útil.
Con interés en el grafeno en alto, Yakobson dijo:el nuevo estudio ha atraído la atención a lo largo y ancho. Estudiante de posgrado Yuanyue Liu, el coautor principal del estudio, es parte de una delegación de cinco estudiantes que acaba de regresar de una visita de una semana a la Universidad de Tsinghua en Beijing. Yakobson dijo que la visita era parte de una colaboración en curso entre los investigadores de Tsinghua y sus colegas de la Escuela de Ingeniería George R. Brown de Rice.
