Grafeno una capa bidimensional extremadamente delgada del grafito utilizado en los lápices, se abrocha cuando se enfría mientras está sujeto a una superficie plana, resultando en hermosos patrones de fruncido que podrían beneficiar la búsqueda de nuevos materiales cuánticos y superconductores, según la investigación dirigida por Rutgers en la revista Naturaleza .

Los materiales cuánticos albergan electrones que interactúan fuertemente con propiedades especiales, como trayectorias enredadas, que podría proporcionar bloques de construcción para computadoras cuánticas súper rápidas. También pueden convertirse en superconductores que podrían reducir el consumo de energía al hacer que la transmisión de energía y los dispositivos electrónicos sean más eficientes.

"El pandeo que descubrimos en el grafeno imita el efecto de campos magnéticos colosalmente grandes que son inalcanzables con las tecnologías de imanes actuales, conduciendo a cambios dramáticos en las propiedades electrónicas del material, "dijo la autora principal Eva Y. Andrei, Profesor de la Junta de Gobernadores en el Departamento de Física y Astronomía de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Rutgers-New Brunswick. "El pandeo de películas delgadas y rígidas como el grafeno laminado sobre materiales flexibles está ganando terreno como plataforma para la electrónica extensible con muchas aplicaciones importantes, incluyendo cámaras digitales con forma de ojo, recolección de energía, sensores de piel, dispositivos de control de la salud como pequeños robots y guantes quirúrgicos inteligentes. Nuestro descubrimiento abre el camino al desarrollo de dispositivos para controlar nano-robots que algún día pueden desempeñar un papel en el diagnóstico biológico y la reparación de tejidos ".

Los científicos estudiaron cristales de grafeno pandeados cuyas propiedades cambian radicalmente cuando se enfrían. creando materiales esencialmente nuevos con electrones que se ralentizan, tomar conciencia el uno del otro e interactuar fuertemente, permitiendo la aparición de fenómenos fascinantes como la superconductividad y el magnetismo, según Andrei.

Usando imágenes de alta tecnología y simulaciones por computadora, los científicos demostraron que el grafeno colocado sobre una superficie plana hecha de diselenuro de niobio, se abrocha cuando se enfría a 4 grados por encima del cero absoluto. A los electrones en el grafeno, el paisaje de montañas y valles creado por el pandeo aparece como gigantescos campos magnéticos. Estos campos pseudo-magnéticos son una ilusión electrónica, pero actúan como campos magnéticos reales, según Andrei.

"Nuestra investigación demuestra que el pandeo en materiales 2-D puede alterar drásticamente sus propiedades electrónicas, " ella dijo.

Los próximos pasos incluyen el desarrollo de formas de diseñar materiales 2-D doblados con propiedades electrónicas y mecánicas novedosas que podrían ser beneficiosos en nano-robótica y computación cuántica. según Andrei.

El primer autor es Jinhai Mao, anteriormente fue investigador asociado en el Departamento de Física y Astronomía y ahora es investigador de la Academia de Ciencias de la Universidad de China.