Los ingenieros predicen que se puede convencer al grafeno para que actúe como piezoeléctrico, simplemente perforando agujeros triangulares en el material.
Grafeno el material de carbono ultraduradero que promete una amplia gama de aplicaciones, tiene otro truco en su manga de un solo átomo de espesor.
Los ingenieros de la Universidad de Houston han utilizado cálculos de mecánica cuántica para demostrar que, simplemente creando agujeros de cierta configuración en una hoja de grafeno, pueden convencer al grafeno para que se comporte como un material piezoeléctrico. Las sustancias piezoeléctricas generan electricidad en respuesta a la presión física, y viceversa, y los científicos pueden utilizar estos materiales para aplicaciones como la recolección de energía y los músculos artificiales, así como para hacer sensores precisos.
El grafeno en sí no es piezoeléctrico por naturaleza. Pero los ingenieros de Houston razonaron que si tomaban una forma de grafeno semiconductora o aislante, perforado agujeros en forma de triángulo en él, y aplicó una presión uniforme al material, podían hacer que ese material actuara como si fuera piezoeléctrico.
Los cálculos del equipo mostraron que los agujeros triangulares de hecho resultaban en un comportamiento piezoeléctrico, mientras que los agujeros circulares, como predijeron, no lo hicieron. También encontraron que la pseudo-piezoelectricidad del grafeno era casi tan fuerte como la de sustancias piezoeléctricas conocidas como el cuarzo. Los autores sugieren que se podrían crear poros triangulares en grafeno real utilizando radiación de haz de electrones en un laboratorio. lo que significa que estos cálculos se pueden probar utilizando métodos existentes.
"La naturaleza se ha ocupado de la humanidad ... una selección muy limitada de materiales electromecánicos eficaces" que exhiben piezoelectricidad, escribir a los autores en su artículo, aceptado a la AIP Letras de física aplicada . Agregar grafeno a la lista "podría potencialmente abrir nuevas vías" de uso, tanto para el grafeno como para aplicaciones que dependen de la piezoelectricidad.
