El grafeno repara los agujeros uniéndose a sí mismo, dicen los físicos

La revolución del grafeno está sobre nosotros. Si hay que creer en los visionarios, la próxima generación de más o menos todo se basará en este maravilloso material: sensores, actuadores, transistores y procesadores de información, etc. Parece que hay pocas cosas que el grafeno no pueda hacer.

Pero hay una mosca en el ungüento. Nadie ha descubierto todavía cómo hacer grafeno en cantidades grandes y confiables o cómo tallarlo y cultivarlo en las formas necesarias para la próxima generación de dispositivos.

Eso se debe en gran parte a que es complicado convertir cualquier cosa en una capa de un solo átomo de espesor. Pero para el carbono, es aún más difícil debido a la afinidad de este elemento con otros átomos, incluido él mismo. Una hoja de carbón se enrollará felizmente y formará un tubo o una bola o alguna forma más exótica. También reaccionará con otros átomos cercanos, lo que evita el crecimiento e incluso puede romper el grafeno.

Por lo tanto, una mejor comprensión de la forma en que una hoja de grafeno interactúa consigo misma y su entorno es crucial si los físicos alguna vez van a domesticar estas cosas.

Entran Konstantin Novoselov en la Universidad de Manchester y algunos amigos que han pasado más de unas pocas horas mirando láminas de grafeno a través de un microscopio electrónico para ver cómo se comporta.

Hoy, estos muchachos dicen que han descubierto por qué el grafeno parece tan impredecible. Resulta que si haces un agujero en el grafeno, el material se vuelve a tejer automáticamente.

Novoselov y compañía hicieron su descubrimiento grabando pequeños agujeros en una hoja de grafeno usando un haz de electrones y observando lo que sucede a continuación con un microscopio electrónico. También agregaron algunos átomos de paladio o níquel, que catalizan la disociación de los enlaces de carbono y se unen a los bordes de los agujeros haciéndolos estables.

Descubrieron que el tamaño de los agujeros dependía de la cantidad de átomos de metal que agregaban; más átomos de metal pueden estabilizar agujeros más grandes.

Pero aquí está lo curioso. Si también agregaron átomos de carbono adicionales a la mezcla, estos desplazaron los átomos de metal y volvieron a unir los agujeros.

Novoselov y compañía dicen que la estructura del área reparada depende de la forma en que esté disponible el carbono. Entonces, cuando están disponibles como hidrocarburos, las reparaciones tienden a contener defectos no hexagonales donde los átomos extraños han entrado en la estructura.

Pero cuando el carbono está disponible en forma pura, las reparaciones son perfectas y forman un grafeno prístino.

Eso es importante porque sugiere de inmediato una forma de hacer crecer el grafeno en casi cualquier forma mediante la inyección cuidadosa de átomos de metal y carbono.

Pero hay importantes desafíos por delante. Una pregunta importante es qué tan rápido ocurren estos procesos y si se pueden controlar con la precisión y confiabilidad necesarias para la fabricación de dispositivos.

Novoselov es un líder mundial en esta área y el ganador conjunto del Premio Nobel de Física en 2010 por sus primeros trabajos sobre el grafeno. Él y su equipo están bien preparados para resolver esta y varias cuestiones relacionadas.

Pero con el futuro de la informática (y casi todo lo demás) en juego, seguramente habrá muchos competidores pisándoles los talones.

Ref: arxiv.org/abs/1207.1487 : El grafeno vuelve a tejer sus agujeros

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