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Se aumenta la capacidad del grafeno con nanomateriales

Un nuevo método químico permite incorporar el grafeno en una amplia gama de aplicaciones, manteniendo al mismo tiempo su electrónica ultra-rápida.

El grafeno, un material ligero, delgado, flexible, se puede utilizar para realzar la fuerza y la velocidad de pantallas de ordenador, circuitos eléctricos/fotónicos, células solares y varios procesos médicos, químicos e industriales, entre otras cosas. Se compone de una sola capa de átomos de carbono unidos entre sí en un patrón de repetición de hexágonos.

Aislado por primera vez hace 15 años por un profesor de física en la Universidad de Manchester, es tan delgado que se considera bidimensional y se cree que es el material más fuerte del planeta.

Vikas Berry, profesor asociado y jefe de departamento de ingeniería química de la Universidad de Chicago Illinois, y su equipo usaron un proceso químico para unir nanomateriales sobre el grafeno sin cambiar las propiedades y la disposición de los átomos de carbono en el grafeno. De esta manera, retuvieron la movilidad de electrones del grafeno, que es esencial en la electrónica de alta velocidad.

La adición de las nanopartículas plasmónicas de plata al grafeno también aumentó la capacidad del material para aumentar la eficiencia de las células solares a base de grafeno en 11 veces, dijo Berry.

La investigación ha sido publicada en la revista Nano Letters.

En lugar de agregar moléculas a los átomos de carbono individuales del grafeno, el nuevo método de Berry añade átomos metálicos, como cromo o molibdeno, a los seis átomos de un anillo benzoico. A diferencia de los enlaces centrados en el carbono, este enlace es deslocalizado, lo que mantiene la disposición de los átomos de carbono sin distorsión y plano, de modo que el grafeno conserva sus propiedades únicas de conducción eléctrica.

El nuevo método químico de anexar nanomateriales sobre el grafeno revolucionará la tecnología del grafeno ampliando el alcance de sus aplicaciones, dijo Berry.

“Ha sido un reto relacionar el grafeno con otros nano-sistemas porque el grafeno carece de una química de anclaje”, dijo. “Y si la química del grafeno se cambia para agregar anclas, pierde sus propiedades superiores. La distinción de nuestra química permitirá la integración de grafeno con casi cualquier cosa, mientras que conserva sus propiedades.

“Creemos que nuestro trabajo motivará un movimiento mundial hacia las químicas” anulares “para interconectar el grafeno con otros sistemas”.

Fuente: Europa Press