Este es un gran año para los investigadores del grafeno, quienes continúan identificando asombrosas nuevas aplicaciones para este material. Y ahora, una nueva técnica láser podría ayudar a desbloquear completamente el potencial para su aplicación en el mundo real, usándolo para la creación de objetos 3D.
El grafeno es un material impresionantemente versátil, con aplicaciones que van desde la detección del cáncer a la conducción de electricidad y la creación de sensores inteligentes. Sin embargo, para que estas aplicaciones puedan ser prácticas en el mundo real, es necesario que los científicos encuentren una manera de convertir el grafeno a una forma tridimensional.
Investigadores de Finlandia y Taiwán han descubierto una forma de «forjar» el grafeno en objetos tridimensionales, usando un rayo láser enfocado. Como prueba de concepto, mostraron cómo los láseres podrían crear una pirámide 3D de grafeno.
Para lograr este resultado, un láser se centra en un punto en una red de grafeno en 2D, que irradia esa parte de la estructura y hace que se hinche. La pirámide 3D que el equipo creó tiene sólo 60 nm de altura (lo suficientemente pequeña como para encajar en una sola hebra de cabello humano), pero aún así es 200 veces más alta que una hoja de grafeno.
«Esto cambia las propiedades electrónicas y ópticas del grafeno, abriendo una nueva forma de adaptarlas con un método muy simple», dijo a Digital Trends el profesor Mika Pettersson, quien dirigió el equipo de investigación del Nanoscience Center de la Universidad de Jyvaskyla. «Esto cambia cómo se pueden diseñar y fabricar dispositivos de grafeno. Como aspecto importante, las propiedades pueden adaptarse localmente, pero aún así mantener la integridad de la red de carbono. En última instancia, la visión es fabricar dispositivos funcionales con el método de la escritura del laser. »
Pettersson dijo que el próximo objetivo es profundizar en la estructura atómica del material 3D, con el fin de comprender mejor sus propiedades electrónicas y ópticas, y cómo éstas difieren del viejo grafeno en 2D. Después de eso, piensan continuar con el desarrollo de más proyectos. «Creemos que hay un gran potencial para aplicaciones en el mundo real», nos dijo Pettersson. «Muchos de ellos están en los mismos campos que para el grafeno normal: me refiero a electrónica flexible y transparente, optoelectrónica y sensores, pero esta vez con la posibilidad de diseñar arquitecturas de dispositivos 3D».
Si todo va de acuerdo al plan, podríamos ver ejemplos más innovadores de grafeno que se utilizarían fuera de los confines de los laboratorios de investigación. Un artículo que describe este trabajo fue publicado recientemente en la revista Nano Letters.
El grafeno se obtiene a partir de una sustancia abundante en la naturaleza, el grafito, el cual se emplea en la fabricación de diversos productos, como por ejemplo la mina de los lápices, pero los expertos consideran que la utilidad del grafeno es prácticamente ilimitada. Además, es el material más fuerte que existe, según ha sido confirmado por científicos en la universidad de Columbia en la revista ‘Science‘.
