Muchos laboratorios de física de sólidos se han unido a la carrera de la búsqueda para encontrar los nuevos materiales electrónicos del futuro. Cuando todavía los científicos continúan mejorando el rendimiento y las posibles aplicaciones del grafeno, ya surgen de nuevos. El último en unirse a ellos es el pentagrafeno, (también llamado ultragrafeno). Sus propiedades mecánicas y sin duda las eléctricas, superan las expectativas del grafeno.
El carbono, el fósforo, el azufre y el oxígeno son cuerpos simples, pero sus átomos se pueden acoplar para formar redes cristalinas o estructuras moleculares con diferentes propiedades físicas y químicas, es entonces cuando hablamos de alotropía. Por ejemplo, el oxígeno y el ozono son formas alótropas del oxígeno, siendo la primera molécula menos reactiva químicamente que la segunda.
El ejemplo más conocido y más espectacular de la alotropía es probablemente la del carbono en grafito y en diamante. Un grupo de investigadores japoneses, chinos y de la Universidad Commonwealth de Virginia (VCU) en Estados Unidos, creen haber descubierto una nueva forma alotrópica de carbono muy prometedor como explican en un artículo publicado en la revista PNAS. Sin embargo, las propiedades físicas y químicas de este nuevo alótropo son completamente teóricas, ya que son simples predicciones hechas a partir de modelos numéricos.
| Representación artística que nos muestra la estructura de nido de abeja en 2D de una hoja de grafeno. El grafito de nuestros lápices es un conjuntos de estas estructuras. Este es un ejemplo similar a un suelo de baldosas con hexágonos regulares. © Jannik Meyer |
El pentagrafeno un semiconductor natural
Los investigadores han bautizado su descubrimiento con el nombre de pentagrafeno, haciendo referencia a la forma del alótropo del grafeno. Como su nombre indica, se trata de un plano en 2D de átomos de carbono que se forman a base de pentágonos y no de hexágonos como en el material milagroso descubierto en 2004 por los Nobel de física Andre Geim y Konstantin Novoselov. Técnicamente, es una especie de avatar que se llama “Teselas de El Cairo“. Este pavimento hecho de pentágonos irregulares, aparece con mucha frecuencia en las calles de El Cairo en Egipto, y en diferentes formas de arte islámico.
| Un mosaico pentagonal puede estar hecho con pentágonos regulares o no. Uno de los más famosos, que aquí se presenta, es conocido como “Teselas de El Cairo”. Es parte de los catorce tipos de baldosas pentagonales convexas, hechos con el uso de un solo tipo de baldosa. © Creative Commons wikipedia |
Los cálculos indican que el pentagrafeno podría ser más eficiente que el grafeno en algunos casos, ya que sus propiedades de resistencia son superiores mecánica y térmicamente. Por ejemplo, podría soportar una temperatura de 1000º Kelvin. Entre sus ventajas se refieren también en el campo de la electrónica. El grafeno es un muy buen conductor, por eso tratan de hacer con él semiconductores para superar los componentes basados en el silicio. El pentagrafeno es de por sí un semiconductor, y se mantendría como tal al convertir una de sus hojas en un nanotubo de carbono. En el caso de grafeno, los nanotubos obtenidos son o bien conductores o semiconductores metálicos.
Queda por encontrar una manera de sintetizar el pentagrafeno para ver si en realidad puede provocar una pequeña revolución en el campo de la nanotecnología, la electrónica y la biomedicina, que es lo que los investigadores esperan.
El futuro lo tenemos cada día más cerca!
Autor del artículo original: Lawrence Sacco
visto en www.futura-sciences.com
