Nanocintas de Grafeno, un avance hacia la nanoelectrónica del futuro.

Fuente: electrónicafacil.net

Un descubrimiento realizado en el Instituto Politécnico Rensselaer podría hacer del grafeno (formación de carbono en forma hexagonal) un posible sucesor del cobre y el silicio en la nanoelectrónica. Desde hace dos años los profesores Saroj Nayak, Philip Shemella, entre otros colegas del Politécnico Rensselaer han estudiado cómo las propiedades conductoras del grafeno pueden ser aprovechadas para su uso en la nanoelectrónica.

El grupo de científicos ha demostrado por primera vez que la longitud, así como el ancho de la lámina de grafeno, afectan directamente a las propiedades de conducción del material así como en el caso de los metales u otros semiconductores.

Su estudio llevado a cabo en base a simulaciones por computador ha demostrado por primera vez que la longitud del grafeno puede usarse para manipular y ajustar los huecos de energía en el material, ya que esto determinan sus propiedades conductoras.

Esta investigación es un primer paso importante para desarrollar una forma de producir masivamente el grafeno metálico que podría un día reemplazar al cobre como el material fundamental de interconexión en casi todos los chips de las piezas electrónicas.

(Gráfico que representa los canales de conducción en una nanocinta de
grafeno.) (Foto: Rensselaer/Philip Shemella)

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Grafeno sustituto del silicio en los circuitos electrónicos

Computadores moleculares

Hacia una Electrónica Plástica

Los estudios sobre el uso de materiales plasticos en el desarrollo electrónico datan aproximadamente desde finales de los años 60, en que los norteamericanos Alan Heeger y Alan McDiarmid, y el japonés Hideki Shirakawa descubrieron y desarrollaron los plásticos conductores de electricidad, un avance técnico con enormes aplicaciones en la simplificación y el abaratamiento de innumerables productos electrónicos y uno de los fundamentos de los futuros computadores moleculares. Dicho sea de paso estos tres cientificos fueron galardonados con el Premio Nobel de Química.

En fin, a las explicaciones puntuales, tecnologicamente la segunda mitad del siglo pasado se ha definido como la época de los materiales plásticos , pero también como la de los semiconductores y la microelectrónica. Pues bien, la superposición de ambas áreas será, con toda probabilidad uno de los soportes básicos sobre los que se asiente la tecnología más avanzada del siglo XXI.

Esencialmente los plásticos son polímeros, largas cadenas formadas por muchas repeticiones de una molécula simple, los cuales por lo general no conducen la electricidad, de ahí que se usen como aislantes en los cables eléctricos. Pero es posible que alterando molecularmente ciertos materiales basados en estructuras plásticas puedan conducir la corriente tan bien como los semiconductores existentes.

Recordemos que la conducción electrica se produce cuando las cargas se mueven a través del material, en el caso de los plásticos el movimiento de las cargas era impedido fundamentalmente por la estructura de los polímeros que constan de cadenas complejas, sus estremos, las fracturas entre las cadenas y el caos reinante en y a lo largo de estas.

(El polímero reconstruido para aumentar su capacidad de
conducción de la electricidad.) (Foto: NWO)

Lo revolucionario de estas investigaciones se basa en que el desarrollo y uso de las aplicaciones de los polímeros plásticos semiconductores y conductores haran de su bajo costo algo determinante para los futuros desarrollos de objetos digitales, además será un salto cualitativo y cuantitativo de la electrónica actual a la electrónica de escala molecular , la razón es que los circuitos integrados basados en moléculas serán de una escala bastante inferior a las obtenibles con la electrónica basada en el silicio, el acortar las distancias entre componentes haran que los chips funcionen con mayor velocidad y en ese sentido el papel de los plásticos conductores es esencial.

Referencias:

Electrónica fácil