Un equipo de físicos de Europa y Sudáfrica demostró que los electrones que se mueven al azar en el grafeno pueden imitar la dinámica de partículas como los rayos cósmicos, a pesar de viajar a una fracción de su velocidad, en un artículo a punto de ser publicado en el Revista Física Europea B .

Andrey Pototsky y sus colegas hicieron uso de su conocimiento del grafeno, que está hecho de una capa de carbono, un átomo de espesor, y empaquetado en un patrón de celosía de panal. En tal material, la interacción de los electrones con los átomos cambia la masa efectiva de los electrones. Como resultado, la energía de los electrones en el grafeno se vuelve similar a la energía de los fotones.

Por lo tanto, Se puede considerar que los electrones del grafeno se comportan como rayos cósmicos, que pertenecen a una familia conocida como partículas ultrarrelativistas, aunque su velocidad real es cien veces menor que la velocidad de la luz.

Los autores emplearon las ecuaciones clásicas utilizadas para describir el movimiento aleatorio, el llamado movimiento browniano, para estudiar la dinámica de los electrones dentro de los confines de su mini laboratorio de grafeno. Consideraron diferentes geometrías de chips de grafeno y los sometieron a condiciones cambiantes que afectan la forma en que estos electrones se difunden a través del material. como la temperatura y la intensidad del campo eléctrico.

Yendo un paso más allá los autores pudieron rectificar las fluctuaciones de los electrones y controlar el movimiento de los electrones en sí, de un tipo de movimiento caótico inusual a un movimiento periódico, variando el campo eléctrico.

El trabajo futuro demostraría experimentalmente cómo la variación de la temperatura puede usarse positivamente para mejorar el rendimiento de los chips de grafeno al obtener un mayor control sobre el transporte de electrones. Estos mini laboratorios de grafeno también podrían ayudarnos en última instancia a comprender la dinámica de la materia y la antimateria en los rayos cósmicos.