Eric Bonvin trabaja actualmente en el laboratorio de László Forró en EPFL. Un suizo-americano, nació en el área de Lausana, y crecí en Suiza, Alemania. Su proyecto de verano tiene como objetivo desarrollar detectores de luz ultrasensibles que teóricamente puedan captar un solo fotón. Para hacer esto, Bonvin tiene la difícil tarea de combinar dos de los materiales más interesantes:grafeno y perovskita.

El grafeno es materia de ciencia ficción:el material más fuerte conocido, también tiene propiedades eléctricas excepcionales, si no exóticas, y posiblemente incluso más allá de eso. En cuanto a las perovskitas, su capacidad para convertir la luz en corriente eléctrica los ha colocado firmemente entre los mejores materiales para paneles solares eficientes.

Después de graduarse de una escuela secundaria suiza, Bonvin comenzó a estudiar física en EPFL. Pasó los dos primeros años de la licenciatura allí, el tercer año en un programa de intercambio que lo llevó a la Universidad Carnegie Mellon en Pittsburgh.

Volviendo a EPFL para su Maestría en Ingeniería Física, realizó un proyecto de primer año sobre grafeno en el Laboratorio de Física de Materias Complejas de László Forró. Habiendo terminado sus maestros, continuará en el laboratorio durante el verano para continuar con el proyecto en profundidad.

"Mi proyecto consiste en crear fotodetectores para usar en condiciones de poca luz, ", dice." Estoy combinando grafeno y perovskita, dos materiales que han despertado el interés de los investigadores en la última década, para crear dispositivos que sean diez millones de veces más sensibles a la luz que los fotodetectores de silicio normales, la tecnología estándar utilizada en la actualidad. ." En teoria, la eficiencia de dichos materiales es lo suficientemente alta como para detectar un solo fotón, "incluso a temperatura ambiente", dice Endre Horvath, quien lidera el proyecto en el que trabaja Eric.

Para crear sistemas tan sensibles, Bonvin desarrolló por primera vez un método para cultivar perovskita a partir de una solución en nanocables delgados directamente sobre láminas de grafeno. Este paso es crucial, ya que la sensibilidad a la luz de los dispositivos depende de la forma en que se estructuran los nanocables; la arquitectura es la clave para una fotodetección óptima.

Sin embargo, hacer esto es un desafío. Al desarrollar su propio método, Bonvin se basó en la experiencia del laboratorio en microfabricación de nanocables. El proceso involucró máquinas de alta precisión y mucho ensayo y error, pero al final, Bonvin vio que sus nanocables de grafeno-perovskita crecían en hermosas líneas rectas. "El método de crecimiento es controlable, reproducible, barato y escalable, ", dice emocionado." Es ideal para el procesamiento a gran escala ".

Los dispositivos en sí están microfabricados en la sala limpia del Centro de MicroNanoTechnology de EPFL. La razón para microfabricarlos es mejorar la eficiencia del dispositivo, ya que es menos probable que los dispositivos más pequeños contengan impurezas, y por lo tanto puede lograr mayores eficiencias. La microfabricación también permite que los dispositivos se diseñen de manera que en realidad incluyan muy pocos nanocables. Esto también reduce la probabilidad de impurezas, conduciendo a mayores eficiencias.

Estos fotodetectores ultrasensibles tienen múltiples aplicaciones. Estos incluyen sistemas de visión nocturna, Escáneres de tomografía computarizada, detectores utilizados en experimentos con aceleradores de partículas e incluso sistemas de computación cuántica basados ​​en la luz, que requieren la detección de fotones individuales. "Creo que nuestros detectores pueden lograrlo, "dice Bonvin.

Incluso más exótico, los detectores se pueden utilizar en telescopios espaciales, que detectan señales débiles de galaxias distantes en todo el espectro electromagnético. "Nuestros detectores responden a una gran parte del espectro, desde el infrarrojo cercano hasta los rayos X. Esto significa que solo necesitaríamos un detector para hacer un trabajo que requiere múltiples detectores hoy ".

El proyecto de Bonvin ofrece un método para desarrollar detectores ultrasensibles mediante la combinación de dos materiales que son baratos de fabricar. "En el futuro, Me gustaría ver un mayor desarrollo de este tipo de fotodetectores, y posiblemente ver aparecer las primeras aplicaciones de ellos ".

Bonvin está buscando actualmente un puesto de doctorado en el área de la física del estado sólido. Pero este proyecto de verano ya lo ha puesto en un rumbo profesional. "A lo largo del proyecto, Aprendí mucho sobre fotodetectores, graphene and perovskites. Next I would like to go even further and design new devices that work with the same underlying principles but with an optimized architecture. I have acquired many microfabrication skills that I will be able to apply in all sorts of projects in the future."