El material que se repara a sí mismo

grafeno Derechos de autor de la imagen Q Ramasse
Image caption Los átomos de carbono puro chocan con los átomos de metal fuera del camino, reparando a la perfección los agujeros y formando un enrejado fresco e ininterrumpido de hexágonos.

El grafeno –ese "material extraño" hecho de láminas de carbono de un solo átomo de espesor– se somete a un proceso autónomo de reparación para corregir sus agujeros, informaron investigadores.

La sobresaliente resistencia mecánica del grafeno y sus propiedades electrónicas lo convierten en un material prometedor para una amplia gama de aplicaciones futuras. El grafeno no solo es el material fuerte y delgado: gracias a sus propiedades fotovoltáicas también podría volver más veloces las conexiones ópticas de los dispositivos electrónicos del futuro.

Sin embargo, su delgadez casi etérea lo hace relativamente frágil y difícil de usar.

Un estudio publicado en la revista Nano Letters sugiere que, sin embargo, el grafeno puede ser reparado de manera muy simple: si se expone a átomos de carbono.

Por accidente

El estudio lo llevó a cabo un grupo de investigadores de la Universidad de Manchester, Reino Unido, –incluyendo a Konstantin Novoselov, quien compartió un premio Nobel por ser uno de los descubridores del grafeno– y del Laboratorio SuperSTEM de Ingeniería y Ciencias Físicas del Consejo de Investigación en Daresbury, Reino Unido.

El equipo estaba inicialmente interesado en los efectos de agregar contactos de metal a tiras de grafeno, que es la única manera de explotar sus fenomenales propiedades electrónicas.

Ese proceso crea de manera rutinaria agujeros en las tiras, que son del grosor de un átomo. Por eso, los investigadores trataron de entender cómo se forman esos agujeros, por lo cual dispararon corrientes de electrones en las hojas de grafeno. Después estudiaron los resultados con un microscopio electrónico.

Para su sorpresa, encontraron que, cuando átomos de carbono pasan cerca de las hojas de grafeno, los átomos encajan en ese lugar, logrando la reparación de la hoja de dos dimensiones.

"Simplemente ocurrió sin que nos diéramos cuenta," dijo el coautor del estudio Quentin Ramasse del laboratorio SuperSTEM.

"Lo hemos repetido unas cuantas veces y luego tratamos de comprender cómo ocurrió", dijo a la BBC.

Dos dimensiones

Image caption El grafeno es un material prometedor para una amplia gama de aplicaciones futuras.

Las formas irregulares en las hojas de grafeno se generan por unas moléculas llamadas hidrocarburos, que son producto del carbono que se puede presentar a su alrededor. Algo parecido ocurre cuando los átomos de metal pasan cerca, creando agujeros en los bordes.

Sin embargo, los átomos de carbono puro chocan con los átomos de metal fuera del camino, reparando a la perfección los agujeros y formando un enrejado fresco e ininterrumpido de hexágonos.

"Si usted puede controlar el reservorio de carbón de un agujero, reduciéndolo a pequeñas cantidades, se podrían arreglar los bordes del grafeno o reparar los agujeros ", dijo Ramasse.

"Sabemos cómo conectar pequeñas tiras de grafeno, perforarlo, adaptarlo, esculpirlo; y ahora parece que podríamos ser capaces de hacer volver a crecer de una manera razonablemente controlada".

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