Revolución científica: Investigadores del Berkeley Lab descubren el grafeno 3D


GameChanger Hi-tech: recién descubierto el grafeno 3 D “puede llevar a la revolución de la electrónica”

Por si ya fuera poco el descubrimiento del grafeno 2D, el cual habría enormes posibilidades y avances en nanotecnología aún por desarrollar, investigadores de Berkeley Lab han dado un paso más allá con el hallazgo del grafeno 3D.

La noticia, publicada en rt.com, se detalla a continuación:

Tiempo Publicado: 17 de enero 2014 22:14

3DTDS research co-authors Zahid Hussain (L) and Zhi-Xun Shen (R) pose with Wanli Yang next to Beamline 10.0.1 at Berkeley Lab’s Advanced Light Source (ALS) facility. (Photo from lbl.gov)3DTDS  coautores de la investigación Zahid Hussain (L) y Zhi-Xun Shen (R) posan con Wanli Yang junto a la línea de luz 10.0.1 en las instalacines de Berkeley Lab Advanced Light Source (ALS) . (Foto de la lbl.gov)

Los investigadores de Berkeley Lab han encontrado un análogo 3D del vanguardista material grafeno 2D. Podría revolucionar la industria de alta tecnología, con lo que cosas irán mucho más rápido, discos duros mucho más compactos, y allanando el camino para las nuevas tecnologías electrónicas.

Los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley de la Energía EE.UU. han anunciado el descubrimiento de un compuesto que puede existir como una forma de materia cuántica conocida como la Dirac semimetal topológico tridimensional (3DTDS).

El equipo de investigación con el apoyo de la Oficina de Ciencia del DOE y de la Fundación Nacional de Ciencias de China utilizó bismutato de sodio para producir este nuevo estado, la existencia misma de la que había sido propuesta por los teóricos bastante recientemente. El descubrimiento se produce menos de una década después del grafeno, el material más delgado y más fuerte y más estable  conocido con asombrosa conductividad de la electricidad y el calor, aislado en el Reino Unido por los científicos de origen ruso, Andre Geim y Konstantin Novoselov.

Aunque conocido como un “material extraño”, el grafeno todavía no ha visto un uso aplicable a escala industrial. La razón de ello radica en sus propiedades y estructura innovadoras, con un solo átomo de grafito de espesor, con capa en dos dimensiones.

“Desde que el grafeno fue aislado en 2004, investigadores de todo el mundo han buscado la manera de sacar el máximo provecho de sus muchas propiedades deseables.Pero precisamente lo que hace que el grafeno sea especial – el hecho de que se compone de una sola capa de átomos – a veces hace que sea difícil trabajar con él, y es un desafío para la fabricación “, explica Yulin Chen, un físico del Berkeley Lab’s Advanced Light Source (ALS).

Imagen de sciencemag.org
Sin embargo, el potencial del nuevo material ha fascinado a científicos y gobiernos por igual, con miles de trabajos de investigación sobre el grafeno escritas desde 2005 y numerosos grupos de investigación creadas en el Reino Unido, los EE.UU., Europa, Japón, China, Rusia. La UE se comprometió a apoyar la investigación del grafeno con 1 millón de euros ($ 1,3 mil millones) si se pueden dar resultados prácticos en los campos de la electrónica, la energía, la salud y la construcción.

Mientras que algunos desarrollaron una manera de producir, cinta de grafeno ultrafino y ultraligero semitransparente, otros, entre ellos el grupo de Berkeley Lab, se centraron en la búsqueda de medios para encerrar las propiedades del grafeno en un material tridimensional.

Chen, quien inició el descubrimiento, ahora afirma que el “3DTDS es una contraparte tridimensional natural de grafeno con movilidad de electrones y velocidad similar o incluso mejor.”

Las propiedades del material tienen “órdenes de magnitud superiores a los materiales ya utilizados en los discos duros” magnetorresistencia – un gran avance potencial de las tecnologías informáticas. También “se abre la puerta de sensores ópticos más eficientes”, añade Chen.

Desafortunadamente, el bismutato de sodio, cuya estructura electrónica fue probada en las instalaciones del laboratorio ASL, es demasiado inestable para ser utilizado en dispositivos sin embalaje adecuado. Pero después de haber demostrado que una estructura en 3D puede realmente tener características de grafeno comparables o incluso mejores, los científicos ahora están muy interesados ​​en explorar y desarrollar más materiales resistentes 3DTDS.

Si se desarrolla, ofrecerán “una mejora significativa en la eficiencia en muchas aplicaciones”, en tanto que sea “más fácil fabricarlo,” destaca Chen, dando a entender que las futuras tecnologías electrónicas están cerca de la realidad.

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