(Phys.org) —Los investigadores de la Universidad de Manchester han demostrado cómo pueden controlar las propiedades de las pilas de materiales bidimensionales, abriendo oportunidades para nuevos, dispositivos electrónicos previamente inimaginables.

El aislamiento de grafeno en la Universidad en 2004 condujo al descubrimiento de muchos otros cristales 2D. Si bien el grafeno tiene un conjunto inigualable de superlativos, Estos cristales cubren una amplia gama de propiedades:desde los más conductores hasta los aislantes, de transparente a ópticamente activo.

El siguiente paso es combinar varios de estos cristales en una pila 3D. De esta manera, se pueden crear "heteroestructuras" con funcionalidades novedosas, capaces de ofrecer aplicaciones aún más allá de la imaginación de científicos y socios comerciales.

Los primeros ejemplos de tales heteroestructuras ya existen:transistores de túnel, diodos de tunelización resonantes, y celdas solares.

Escribiendo en Física de la naturaleza , los científicos, dirigido por el premio Nobel Sir Kostya Novoselov, demostrar que las capas de estas pilas pueden interactuar fuertemente, lo que ayuda a los investigadores a aprender a controlar las propiedades de tales heteroestructuras.

Al controlar la orientación relativa entre el grafeno y el nitruro de boro subyacente, uno de los materiales 2D y un excelente aislante, el equipo puede reconstruir la estructura cristalina del grafeno. Esto conduce a la creación de cepas locales en el grafeno e incluso a la apertura de una banda prohibida, que puede ser útil para la funcionalidad de muchos dispositivos electrónicos.

El profesor Novoselov dijo:"La investigación sobre heteroestructuras está ganando impulso, y tales posibilidades para controlar las propiedades de heteroestructuras podrían resultar muy útiles para aplicaciones futuras ".

Estudiante de doctorado Colin Woods, el investigador que realizó la gran mayoría del trabajo, dijo:“Fue extremadamente emocionante ver que las propiedades del grafeno pueden cambiar tan dramáticamente simplemente torciendo los dos cristales solo una fracción de grado.

"Generalmente, el modelo anterior utilizado para describir el tipo de interacción que se ha observado en nuestros experimentos describe solo el caso unidimensional, pero incluso allí produce soluciones muy no triviales.

"Esperamos que nuestro sistema impulse el desarrollo matemático del modelo a dos dimensiones, donde se esperan matemáticas aún más emocionantes ".