Silicio: alternativa al grafeno en nanotecnología

 
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silicioalternativaBogotá D. C., mar. 11 de 2014 – Agencia de Noticias UN- Científicos de la U.N. determinaron que el silicio y el germanio, usados ampliamente en la industria microelectrónica, poseen propiedades equivalentes al grafeno y son más accesibles.

Hace cerca de cuatro años el grafeno se popularizó gracias a que los científicos Andre Geim y Konstantin Novoselov ganaron el premio Nobel de Física gracias al hallazgo de este material, el cual se prevé revolucionará la electrónica en el futuro. Por ejemplo, se podrán tener pantallas del grosor de una hoja de papel o dispositivos celulares con menor tamaño y mayor funcionalidad.

No obstante, en la actualidad la fabricación de este tipo de accesorios aún está lejos, debido a los elevados costos de producción. Es así que se tendría que invertir hasta 10 millones de dólares para edificar un cuarto limpio donde se construirían los artefactos con grafeno, pues al lugar no debe ingresar ni una sola partícula de polvo.

Mientras se resuelve este inconveniente, investigadores del Grupo de Óptica e Información Cuántica de la Universidad Nacional de Colombia en Bogotá buscaron materiales similares al grafeno y comunes en la industria electrónica.

“El grafeno, extraído del grafito (el mismo material del que se fabrican las minas de los lápices), es un hoja de carbono con un átomo de altura. El silicio y el germanio también pueden ser obtenidos en forma similar: monocapas de un solo átomo de grosor con forma de panal de abejas”, comenta Rafael Rey González, docente del Departamento de Física de la U.N.

El investigador añade que estas nuevas monocapas presentan la misma propiedad que se observó en el grafeno. Es decir, los electrones se comportan como si no tuviesen masa, logrando recorrer grandes distancias dentro del área nanométrica del material. Esto representa, por ejemplo, mayor rapidez para el transporte de datos, por lo que se espera que las monocapas puedan ser fácilmente integradas a este sector de producción.

“La industria electrónica se basa en silicio, arseniuro de galio y de indio, nitruro de galio, entre otros. Por su parte, el grafeno y el carbono tienen un uso muy bajo e implementarlo significaría cambiar la infraestructura actual”, señala.

El científico de la U.N. agrega que el impacto esperado es que la industria logre manipular estos materiales para obtener dispositivos de una monocapa de un átomo de altura (0,4 nanómetros, aproximadamente).

Precisamente, el sector electrónico ha buscado por décadas dispositivos más eficientes, más pequeños y con mayor capacidad de almacenamiento y procesamiento. Esto ha permitido el desarrollo de equipos de menor tamaño, más livianos y con mayores funciones, como es el caso de la evolución de los teléfonos celulares”.

Actualmente, los transistores integrados en los cerebros electrónicos de nuestros equipos o procesadores están llegando a los 32 nanómetros, es decir, tendrían entre 80 y 100 monocapas atómicas.

El silicio, desde lo experimental y teórico, puede llegar a esa dimensión. Sin embargo, todavía no hay certeza de que pueda ser usado en la construcción de elementos electrónicos en serie, ese es el siguiente paso. No obstante, industrias como la estadounidense parece que quieren mantenerse con los materiales actuales de fabricación.

“Solo los europeos estarían dispuestos a cambiarse al grafeno”, concluye Rafael Rey. Por lo pronto, la U.N. trabaja en estos temas de ciencias básicas que son fundamentales para desarrollar en un futuro tecnología propia.

Créditos: UNAL-315-2014

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