Grafeno: el material que revolucionará la computación
20 de septiembre de 2011
El premio Nobel de física 2010 a sus descubridores, Andre Geim y Konstantin Novoselov, generó la curiosidad de quienes, hasta ese momento, no habían escuchado el término “grafeno”, un revolucionario material. Esta lámina ultradelgada de carbono posee características fascinantes: supera, por ejemplo, la capacidad de tensión del acero en más de cien veces. Ésto, gracias a la especialmente fuerte conexión entre los átomos de carbono.
Las expectativas de la ciencia en este material son inmensas. El grafeno, con una estructura en forma de panal compuesta por una sola capa de átomos muestra una conducta física muy particular. Científicos del Instituto de Fotónica de la Universidad Técnica de Viena, han descubierto que el grafeno transforma impulsos lumínicos en señales eléctricas a velocidades hasta ahora no conocidas en otro material utilizable. La implementación de grafeno en computadores aceleraría su capacidad de trabajo cientos de veces a la actual.
Señales rápidas y pasajeras
La principal razón para las altas frecuencias alcanzadas con el nuevo detector de luz es la cortísima vida de los impulsores de luz en el grafeno. Los electrones que son arrancados de su lugar y que aportan a la corriente eléctrica se buscan un nuevo lugar en pocos picosegundos equivalentes a la billonésima parte de un segundo. Una vez los electrones han cambiado de lugar, gracias a las altas velocidades en las que se mueven, dejan el campo libre para que nuevos fotoelectrones se desprendan y se produzca la la próxima señal lumínica.
El corto tiempo de reacción del grafeno es otro de los récords que mantiene este material. En el grafeno se pueden mover aceleradamente cargadores eléctricos sin obstáculos. Es más, el grafeno puede absorber luz del campo infrarojo hasta el campo visible del espectro. Los semi-conductores corrientes están limitados a una estrecha parte del espectro. Y como si fuera poco, el grafeno conduce extremadamente bien el calor, ademán de resistir altas tensiones sin romperse.
En busca del más delgado entre los delgados
¿Pero qué tan delgado puede ser el material más delgado? ¿Y cuál tiene la mayor capacidad flexibilidad? También aquí la respuesta está en el grafeno que es 200 veces más fuerte que el acero a la hora de resistir tensiones.
En la electrónica se esperan grandes cosas con el uso del grafeno. Si se enrolla, se generan varias capas de grafeno llamadas nanotubos de carbono. Si se establecen conexiones orgánicas a dichos nanotubos se abre todo un abanico de posibilidades para sensores que serán capaces de reconocer e identificar cada molécula a través del cambio de resistencia eléctrica.
Ya algunos científicos esperan el computador del futuro que será algo así como una pequeña lámina totalmente flexible que se podrá llevar, doblar o enrollar para llevar en el bolsillo.
Autor: José Ospina-Valencia
Editor: Enrique López