El grafeno y los cristales asociados de un átomo de espesor ofrecen la posibilidad de una amplia gama de nuevos materiales y dispositivos al apilar capas atómicas individuales una encima de la otra. muestra una nueva investigación de la Universidad de Manchester.

En un informe publicado en Física de la naturaleza , un grupo dirigido por el Dr. Leonid Ponomarenko y el premio Nobel, el profesor Andre Geim, ha ensamblado capas atómicas individuales una encima de la otra en una secuencia deseada.

El equipo utilizó cristales individuales de un átomo de espesor para construir una torta multicapa que funciona como un transformador eléctrico a nanoescala.

Grafeno aislado por primera vez en la Universidad de Manchester en 2004, tiene el potencial de revolucionar diversas aplicaciones, desde teléfonos inteligentes y banda ancha ultrarrápida hasta administración de medicamentos y chips de computadora.

Tiene el potencial de reemplazar materiales existentes, como el silicio, pero los investigadores de Manchester creen que realmente podría encontrar su lugar con nuevos dispositivos y materiales que aún no se han inventado.

En el transformador a nanoescala, los electrones que se mueven en una capa metálica tiran de los electrones en la segunda capa metálica usando sus campos eléctricos locales. Para operar sobre este principio, las capas metálicas deben estar aisladas eléctricamente entre sí, pero separadas por unas pocas distancias interatómicas, un gran salto de las nanotecnologías existentes.

Estas nuevas estructuras podrían allanar el camino para una nueva gama de dispositivos electrónicos y fotónicos complejos y detallados que ningún otro material existente podría fabricar. que incluyen varias arquitecturas novedosas para transistores y detectores.

Los científicos utilizaron el grafeno como un plano conductor de un átomo de espesor, mientras que solo cuatro capas atómicas de nitruro de boro sirvieron como aislante eléctrico.

Los investigadores comenzaron con la extracción de planos atómicos individuales de grafito y nitruro de boro a granel utilizando la misma técnica que llevó al Premio Nobel de grafeno. una sola capa atómica de carbono. Luego, utilizaron nanotecnología avanzada para ensamblar mecánicamente los cristalitos uno por uno, en un estilo Lego, en un cristal con la secuencia deseada de planos.

El nano-transformador fue ensamblado por el Dr. Roman Gorbachev, de la Universidad de Manchester, quien describió las habilidades requeridas. Dijo:"Todos los rusos y muchos en Occidente conocen El cuento de la pulga de acero mecánica".

"Solo se podía ver a través del microscopio más poderoso, pero aún bailaba e incluso tenía pequeñas herraduras. Nuestro Lego a escala atómica quizás sea el siguiente paso de la artesanía".

El profesor Geim añadió:"El trabajo demuestra que los dispositivos complejos con diversas funcionalidades se pueden construir plano por plano con precisión atómica.

"Hay toda una biblioteca de materiales atómicamente delgados. Al combinarlos, es posible crear principalmente materiales nuevos que no existen en la naturaleza. Esta avenida promete ser incluso más emocionante que el propio grafeno ".