Las velocidades de conexión a Internet podrían ser decenas de veces más rápidas de lo que son actualmente, gracias a la investigación de los científicos de la Universidad de Manchester que utilizaron grafeno material maravilloso.

Escribiendo en el diario Comunicaciones de la naturaleza , una colaboración entre las universidades de Manchester y Cambridge, que incluye a los científicos ganadores del Premio Nobel, el profesor Andre Geim y el profesor Kostya Novoselov, ha descubierto una receta crucial para mejorar las características de los dispositivos de grafeno para su uso como fotodetectores en futuras comunicaciones ópticas de alta velocidad.

Combinando grafeno con nanoestructuras metálicas, muestran una mejora veinte veces mayor en la recolección de luz por el grafeno, que allana el camino para los avances en Internet de alta velocidad y otras comunicaciones.

Al colocar dos cables metálicos muy próximos sobre el grafeno y alumbrar esta estructura, los investigadores demostraron previamente que esto genera energía eléctrica. Este sencillo dispositivo presenta una célula solar elemental.

Más importante para las aplicaciones, estos dispositivos de grafeno pueden ser increíblemente rápidos, decenas y potencialmente cien veces más rápido que las velocidades de comunicación en los cables de Internet más rápidos, que se debe a la naturaleza única de los electrones en el grafeno, su alta movilidad y alta velocidad.

Hasta ahora, el principal obstáculo hacia las aplicaciones prácticas de estos dispositivos muy prometedores ha sido su baja eficiencia. El problema es que el grafeno, el material más delgado del mundo, absorbe poca luz, aproximadamente solo el 3%, con el resto pasando sin contribuir a la energía eléctrica.

Los investigadores de Manchester han resuelto los problemas combinando grafeno con diminutas estructuras metálicas, especialmente dispuesto sobre grafeno.

Estas denominadas nanoestructuras plasmónicas han mejorado drásticamente el campo eléctrico óptico sentido por el grafeno y han concentrado la luz de forma eficaz dentro de la capa de carbono de un átomo de espesor.

Al utilizar la mejora plasmónica, el rendimiento de captación de luz del grafeno se incrementó veinte veces, sin sacrificar nada de su velocidad. La eficiencia futura se puede mejorar aún más.

Dr. Alexander Grigorenko, un experto en plasmónica y un miembro destacado del equipo, dijo:"El grafeno parece un compañero natural para los plasmónicos. Esperábamos que las nanoestructuras plasmónicas pudieran mejorar la eficiencia de los dispositivos basados ​​en grafeno, pero ha sido una agradable sorpresa que las mejoras puedan ser tan dramáticas".

El profesor Novoselov agregó:"La tecnología de producción de grafeno madura día a día, que tiene un impacto inmediato tanto en el tipo de física apasionante que encontramos en este material, y sobre la viabilidad y la gama de posibles aplicaciones.

"Muchas empresas líderes en electrónica consideran el grafeno para la próxima generación de dispositivos. Este trabajo sin duda aumenta aún más las posibilidades del grafeno".

Profesor Andrea Ferrari, del Departamento de Ingeniería de Cambridge, que lideran el esfuerzo de Cambridge en la colaboración, dijo "Hasta ahora, El enfoque principal de la investigación del grafeno ha sido la física fundamental y los dispositivos electrónicos.

"Estos resultados muestran su gran potencial en los campos de la fotónica y la optoelectrónica, donde la combinación de sus propiedades ópticas y electrónicas únicas con nanoestructuras plasmónicas, se puede aprovechar al máximo, incluso en ausencia de una banda prohibida, en una variedad de dispositivos útiles, como células solares y fotodetectores "

El grafeno es un material bidimensional novedoso que puede verse como una monocapa de átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal.

Es un material maravilloso que posee una gran cantidad de propiedades únicas y actualmente se considera en muchas tecnologías nuevas.

El material más delgado del mundo fue descubierto en la Universidad de Manchester en 2004, que fue reconocido por el Premio Nobel de Física 2010 otorgado a Geim y Novoselov por sus "experimentos pioneros con respecto al material bidimensional grafeno".