El grafeno: podría multiplicar decenas de veces la velocidad de Internet y la electrónica del futuro

Además de ser el material más fuerte de la Tierra, el grafeno podría ayudar acelerar la velocidad de internet, de acuerdo con un grupo de investigadores británicos de la Universidad de Cambridge.

Los dispositivos de grafeno pueden ser increíblemente rápidos para transmitir información, decenas y, posiblemente, cientos de veces más rápidos que los cables de Internet más veloces. Esto se debe a la naturaleza única de los electrones en el grafeno, a su movilidad y a su velocidad.

Los científicos de las universidades británicas de Manchester y Cambridge idearon una forma de hacer que el material convierta más luz en energía de lo que era posible hasta ahora.

El grafeno es un material compuesto sólo de carbono, igual que el diamante o el grafito de la mina de los lápices, que a pesar de su distinto aspecto no son más que formas de carbono puro. Lo que hace que cada uno de ellos sea diferente es su estructura interna, el modo en que se 'colocan' los átomos de carbono que lo componen.

En el caso del grafeno, éste se trata de una lámina de un espesor mínimo formada por una única fila de átomos de carbono. Las propiedades que esta estructura confiere al grafeno ofrecen un enorme abanico de aplicaciones prácticas. Por ejemplo, aunque sólo tiene un átomo de espesor, su resistencia es hasta 100 veces superior a la del acero. Además, es sumamente flexible y un magnífico conductor de electricidad. Desde que este material consiguió 'fabricarse en laboratorio' hace unos pocos años, se ha convertido en el producto de moda. Miles de científicos de todo el mundo investigan sus posibilidades y muchos lo consideran el material del siglo XXI, pues a sus grandes rendimientos físicos añade la virtud de su abundancia, ya que el carbono es uno de los elementos químicos que más abundan en la Tierra.

La capacidad del grafeno de transformar y conducir electricidad ya era conocida.

Ya se había logrado producir células fotoeléctricas simples, al colocar cables metálicos microscópicos sobre planchas de grafeno.

Sus propiedades altamente conductivas permitían que los electrones fluyeran a altas velocidades con una movilidad extrema, lo que abrió la posibilidad para que se redujeran las demoras de los componentes electrónicos, incluidos los fotoreceptores utilizados en los sistemas de fibra óptica.

Sin embargo, las primeras células fotovoltaicas de grafeno no eran muy eficientes, ya que el material solo podía absorber alrededor de un 3% de la luz visible; el resto se refractaba sin ser convertido en energía.

El trabajo de los investigadores británicos, publicado en la revista Nature Communications, resuelve este problema combinando el grafeno con estructuras metálicas minúsculas llamadas nanoestructuras plasmónicas.

El método permite incrementar unas 20 veces la capacidad de captura de luz.

Mina de lápiz

"La tecnología de producción de grafeno madura día a día, lo que tiene un impacto inmediato tanto en la física de este material como en la factibilidad y amplitud de aplicaciones posibles", dijo Kostya Novoselov, uno de los investigadores.

"Muchas compañías líderes en electrónica están considerando al grafeno como el material de la próxima generación de dispositivos. Este trabajo hace que esas posibilidades aumenten aun más".

Su colega Andrea Ferrari cree que los resultados de su trabajo sugieren que el material tiene "un gran potencial en los campos de la fotónica y la optoelectrónica".

Muchos creen que las propiedades del grafeno -el material más delgado, fuerte y de mayor conductividad del mundo- podrían revolucionar la electrónica.

El grafeno es esencialmente un tipo de carbón superconductivo hecho de planchas de un átomo de espesor.

Andre Geim y Kostya Novoselov extrajeron el material del grafito, comúnmente utilizado en la mina de los lápices. Por ese hallazgo obtuvieron el premio Nobel de física en 2010.