Los estudios fundamentales basados ​​en la física computacional son una parte esencial de muchas ramas diferentes de la investigación, desde la tecnología médica hasta las comunicaciones móviles. Javad Hashemi ha estudiado las propiedades electrónicas y la conductividad de diferentes estructuras basadas en nanotubos de carbono en su tesis doctoral para el Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Aalto.

La investigación de Javad Hashemi es un esfuerzo por cerrar la brecha entre la física experimental y teórica.

"En física computacional tenemos dos áreas generales:desarrollo y aplicación de métodos, que simula sistemas reales a nanoescala, principalmente con supercomputadoras. Mi trabajo es una combinación de ambos "describe Hashemi.

Hashemi ha realizado investigaciones básicas tanto en la teoría funcional de la densidad como en la teoría de la matriz de densidad. El primero se utiliza para calcular las propiedades electrónicas de un sistema físico en función de su densidad electrónica.

"Los funcionales de densidad tienen muchas deficiencias debido a las aproximaciones que usamos para ellos. Una matriz de densidad, por otra parte, puede dar resultados más precisos y nos permite calcular las propiedades de los sistemas electrónicos con mayor precisión ".

"El estudio de las estructuras de nanotubos y el grafeno es un tema muy candente en la nanoelectrónica hoy en día, y mi investigación computacional puede dar explicaciones para los fenómenos observados en experimentos ".

Los fundamentos de la nanoelectrónica flexible y transparente

Cuando se aplica a dispositivos del "mundo real", Los nanotubos de carbono nunca son completos y prístinos:los defectos e imperfecciones afectan el flujo de electrones. La investigación de Hashemi se esfuerza por comprender cuál es el efecto de los defectos en la conductividad de los nanotubos y cómo utilizar estas propiedades para diseñar dispositivos electrónicos.

"Hemos estudiado los nanotubos de carbono, que son cilindros hechos de una sola capa atómica de carbono y trataron de averiguar cómo cambia la corriente electrónica cuando se aplica a través del tubo. Los efectos de los defectos y perturbaciones, por ejemplo de átomos de hidrógeno extraños, sobre el transporte electrónico en los tubos debe ser conocido ".

Hashemi pinta una aplicación prospectiva para las estructuras de nanotubos de carbono:muy delgadas, dispositivos electrónicos transparentes y flexibles, por ejemplo, teléfonos móviles.

"Buenos candidatos para dispositivos electrónicos flexibles son las redes de nanotubos de carbono:una red similar a una alfombra en la que hay muchos nanotubos de carbono. Por lo tanto, necesitamos saber, cómo va la corriente de un nanotubo a otro y a otro ".

"Esta es la física complicada detrás de los dispositivos electrónicos flexibles. Aunque una investigación fundamental como esta puede parecer algo lejana a la vida real ahora, es la base de todos los dispositivos tecnológicos modernos, y ayudará a crear mejores dispositivos para facilitar la vida en el futuro ".