Según los investigadores del Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía, podría introducirse una nueva era de electrónica e incluso dispositivos cuánticos con la fabricación de una sola capa virtualmente perfecta de "grafeno blanco".
El material, técnicamente conocido como nitruro de boro hexagonal, presenta mejor transparencia que su hermana, el grafeno, es químicamente inerte o no reactivo, y atómicamente liso. También presenta alta resistencia mecánica y conductividad térmica. Sin embargo, a diferencia del grafeno,es un aislante en lugar de un conductor de electricidad, lo que lo hace útil como sustrato y la base para la electrónica en teléfonos celulares, computadoras portátiles, tabletas y muchos otros dispositivos.
"Imagine baterías, condensadores, celdas solares, pantallas de video y celdas de combustible tan delgadas como una hoja de papel", dijo Yijing Stehle de ORNL, asociada postdoctoral y autora principal de un artículo publicado en Chemistry of Materials. Ella y sus colegas también están trabajandoen un condensador de grafeno de boro hexagonal 2-D y prototipo de pila de combustible que no solo son "súper delgados" sino también transparentes.
Con su receta para el grafeno blanco, los investigadores de ORNL esperan liberar todo el potencial del grafeno, que no ha brindado un rendimiento consistente con su valor teórico. Con el grafeno blanco como sustrato, los investigadores creen que pueden ayudar a resolver el problema mientras reducen aún más elespesor y aumentar la flexibilidad de los dispositivos electrónicos.
Si bien el grafeno, que es más fuerte y rígido que la fibra de carbono, es un material prometedor para dispositivos de transferencia de datos, el grafeno en un sustrato de grafeno blanco presenta una movilidad de electrones varias veces mayor que el grafeno en otros sustratos. Esa característica podría permitir transferencias de datos que sonmucho más rápido de lo que está disponible hoy ". Imagine que su mensaje se envía miles de veces más rápido", dijo Stehle.
Stehle señaló que este trabajo es especialmente significativo porque lleva el material más allá de la teoría. Un estudio teórico reciente dirigido por la Universidad de Rice, por ejemplo, propuso el uso de grafeno blanco para enfriar la electrónica. Stehle y sus colegas han hecho capas de alta calidad deEl nitruro de boro hexagonal creen que puede ampliarse de manera rentable a grandes volúmenes de producción.
"Varias formulaciones de nitruro de boro hexagonal monocristalino - triángulo a hexágono - formulaciones han sido mencionadas en estudios teóricos, pero por primera vez hemos demostrado y explicado el proceso", dijo Stehle.
Ese proceso consiste en la deposición de vapor químico a presión atmosférica estándar con un horno, temperatura y tiempo similares, pero hay un giro. La diferencia es lo que Stehle describe como "una forma más suave y controlable de liberar el reactivo en el horno y descifrarlo".cómo aprovechar las condiciones del horno interior. Estos dos factores casi siempre se descuidan "
Stehle continuó: "Pensé cuidadosamente de antemano y tenía curiosidad. Por ejemplo, me recuerdo a mí mismo que hay muchas condiciones en este experimento que pueden ajustarse y podrían marcar la diferencia. Cada vez que veo resultados no perfectos, nocontarlos como otra falla pero, en cambio, se debe hacer otro ajuste de condición. Esta 'falla' puede volverse valiosa ".
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Materiales proporcionado por Laboratorio Nacional de Oak Ridge . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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