Un material imposible se hace realidad en un sandwich de grafeno

Un nuevo material 2D hecho de átomos de cobre y yodo ha sido estabilizado entre capas de grafeno, primer ejemplo de un material que de otro modo no existe en condiciones normales de laboratorio.

Los resultados fueron publicados en la revista Advanced Materials por un equipo liderado por la Universidad de Viena.

El diseño de nuevos materiales permite mejorar la eficiencia de las aplicaciones conocidas o aplicaciones totalmente nuevas que estaban fuera del alcance de los materiales previamente existentes. De hecho, en los últimos cien años se han identificado decenas de miles de materiales convencionales, como metales y sus aleaciones. Se ha predicho que existe un número similar de posibles materiales 2D, pero hasta ahora, solo una fracción de ellos se ha producido en experimentos. Una de las razones de esto es la inestabilidad de muchos de estos materiales en condiciones de laboratorio.

En el nuevo estudio, la síntesis utiliza el gran espacio entre capas de las multicapas de grafeno oxidado, lo que permite que los átomos de yodo y cobre se difundan en el espacio y hagan crecer el nuevo material. Las capas de grafeno aquí tienen un papel importante al imponer una alta presión sobre el material intercalado que, por lo tanto, se estabiliza. La estructura sándwich resultante se muestra en la imagen de arriba.

«Como tantas veces, cuando vimos por primera vez el nuevo material en nuestras imágenes de microscopía, fue una sorpresa», dice Kimmo Mustonen, autor principal del estudio. «Nos llevó bastante tiempo descubrir cuál era exactamente la estructura. Esto nos permitió, junto con la empresa Danubia NanoTech, encabezada por Viera Skákalová, diseñar un proceso químico para producirlo a gran escala», continúa en un comunicado.

Comprender la estructura fue un esfuerzo conjunto de científicos de las Universidades de Viena, Tübingen, Amberes y CY Cergy Paris. «Tuvimos que usar varias técnicas de microscopía electrónica para asegurarnos de que realmente estábamos viendo una monocapa de cobre y yodo y para extraer las posiciones exactas de los átomos en 3D, incluidos los últimos métodos que hemos desarrollado recientemente», agrega el segundo autor principal, Christoph Hofer.

Después del yoduro de cobre 2D, los investigadores ya han ampliado el método de síntesis para producir otros materiales 2D nuevos. «El método parece ser verdaderamente universal y brinda acceso a docenas de nuevos materiales 2D. Estos son tiempos realmente emocionantes», concluye Kimmo Mustonen.

Fuente: europapress.es