Hace unos días publicamos un vídeo en nuestro canal de Youtube en el que mostramos definiciones y aplicaciones del grafeno, explicándolo de forma sencilla, como solemos hacer en el canal.
El vídeo en cuestión es este:
Lo que no sabíamos antes de publicarlo, es que precisamente este mes se han descubierto nuevas propiedades de este material, desde superconductores hasta aislantes y una nueva gama de estados magnéticos y topológicos.
Un equipo de investigadores de ICFO ha usado el grafeno de doble capa retorcido para presentar una enorme cantidad de estados previamente no observados, un estudio que ya ha sido publicado en Nature. Ya sabíamos que simplemente girando dos capas de este material, una encima de la otra, podría comportarse como un superconductor donde las corrientes eléctricas pueden fluir sin resistencia. Esta nueva fase de la materia aparecía solo cuando las dos capas de grafeno se retorcían entre sí en un ángulo de 1.1º (ni más ni menos), el llamado ángulo mágico. Ahora las cosas han cambiado.
Los investigadores de ICFO en Barcelona han logrado mejorar enormemente la calidad del dispositivo de esta configuración, y al hacerlo, se han topado con algo inesperado: Varios estados superconductores y correlacionados previamente no observados, además de un conjunto completamente nuevo de estados magnéticos y topológicos, abriendo un sinfín de nuevas posibilidades a la física.
Lo explican en icfo.eu:
La superconductividad a temperatura ambiente es la clave para muchos objetivos tecnológicos, como la transmisión eficiente de energía, trenes sin fricción o incluso computadoras cuánticas, entre otros. Cuando se descubrió hace más de 100 años, la superconductividad solo era plausible en materiales enfriados a temperaturas cercanas al cero absoluto. Luego, a fines de los años 80, los científicos descubrieron superconductores de alta temperatura utilizando materiales cerámicos llamados cupratos. A pesar de la dificultad de construir superconductores y la necesidad de aplicar condiciones extremas (campos magnéticos muy fuertes) para estudiar el material, el campo despegó como un santo grial entre los científicos basado en este avance. Desde el año pasado, la emoción en este campo ha aumentado. Las monocapas dobles de carbono han cautivado a los investigadores porque, a diferencia de los cupratos, su simplicidad estructural se ha convertido en una excelente plataforma para explorar la compleja física de la superconductividad.
Según el nuevo estudio, usaron un proceso de limpieza mecánica para eliminar las impurezas en las capas retorcidas con el ángulo mágico, liberar la tensión local entre las capas. Al hacer esto, pudieron obtener bicapas de grafeno retorcido extremadamente limpias con desorden reducido, resolviendo una multitud de efectos de interacción frágiles. Haciendo esto, el material puede ajustarse para que se comporte como un aislante, como un superconductor o incluso un imán orbital exótico con textura topológica no trivial: un fase nunca antes observada. El dispositivo entró en un estado superconductor en las densidades de portadora más bajas jamás reportadas para cualquier superconductor, un avance completamente nuevo en el campo.
Es decir, podemos obtener un material que tenga estados diferentes simplemente sintonizando la puerta electrónica.
El objetivo final es tener materiales que permitan cambiar de propiedades de forma sencilla y barata, y parece que el grafeno tiene la solución.
Imagen de depositphotos.