(Phys.org) —Los científicos que estudian las propiedades del grafeno están utilizando un nuevo marco matemático para realizar caracterizaciones extremadamente precisas de la forma del material bidimensional.

Grafeno descubierto en 2004, es una hoja de grafito de un átomo de espesor.

"Las propiedades de los materiales bidimensionales dependen de la forma, "dijo Salvador Barraza-Lopez, profesor asistente de física en la Universidad de Arkansas. "Y este marco matemático le permite realizar caracterizaciones de forma extremadamente precisas. Este marco es una herramienta novedosa para comprender la forma en materiales que se comportan como membranas delgadas como átomos".

El marco matemático que se utiliza se conoce como geometría diferencial discreta, que es la geometría de estructuras entrelazadas bidimensionales llamadas mallas. Cuando los nodos de la estructura, o puntos de malla, corresponder con las posiciones atómicas, La geometría diferencial discreta proporciona información directa sobre la química potencial y las propiedades electrónicas de los materiales bidimensionales. Dijo Barraza-Lopez.

La aplicación de geometría diferencial discreta para comprender materiales bidimensionales es un desarrollo interdisciplinario original, él dijo.

Un grupo de investigación internacional, dirigido por Barraza-Lopez, publicó sus hallazgos el 8 de enero en la revista ACS Nano , en un papel titulado, "Química cuantitativa y la geometría discreta de cristales conformados de átomos finos". Un segundo artículo que describe la investigación, "La morfología del grafeno y las propiedades electrónicas de la geometría diferencial discreta, "se publicó el 6 de marzo como una comunicación rápida en la revista Revisión física B .

Alguna vez se pensó que el grafeno existía en un continuo; piense en un "manta" continua, pero el nuevo marco matemático permite la consideración de las "fibras de la manta, "que proporciona una comprensión precisa de las propiedades de la manta que complementa la perspectiva del continuo.

"Dado que los materiales bidimensionales se pueden visualizar fácilmente como mallas, nos preguntamos cómo se verían estas teorías si las expresara directamente en términos de las posiciones de los átomos, pasando por alto por completo la aproximación continua común, ", Dijo Barraza-López." Estos dos documentos brindan nuestros últimos avances en esa dirección ".

Los resultados del estudio publicados en ACS Nano el 8 de enero se obtuvieron a través de un esfuerzo de colaboración con Alejandro A. Pacheco Sanjuan en la Universidad del Norte, Barranquilla, Colombia; Edmund O. Harriss, profesor asistente clínico de matemáticas en la Universidad de Arkansas; Mehrshad Mehboudi, estudiante de maestría en microelectrónica-fotónica en la Universidad de Arkansas y Humberto Terrones, luego en la Universidad Estatal de Pensilvania, ahora en el Instituto Politécnico Rensselaer.