(NC&T) El grafeno, una lámina de carbono de un átomo de espesor, eludió a los científicos durante años, pero finalmente fue fabricado en un laboratorio en el año 2004. El grafito, que es el material comúnmente utilizado en la mayoría de los lápices, está formado por innumerables capas de grafeno.

Saroj Nayak, profesor de Física, Física Aplicada y Astronomía en el Instituto Rensselaer, ha trabajado con Philip Shemella y otros colegas suyos durante dos años para determinar cómo las propiedades conductoras sumamente eficientes del grafeno pueden ser aprovechadas para su uso en la nanoelectrónica. Después de docenas de sólidas simulaciones por ordenador, el grupo 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.

En la forma de una cinta larga de dimensiones nanométricas, el grafeno demuestra propiedades eléctricas únicas que incluyen los comportamientos como metal o como semiconductor. Cuando partes cortas de esta cinta se aíslan en segmentos denominados "nanorrectángulos", donde el ancho se mide en átomos, son clasificados como uno de dos tipos de nanorrectángulos. Ambos tienen propiedades únicas y fascinantes.

(Gráfico que representa los canales de conducción en una nanocinta de grafeno.) (Foto: Rensselaer/Philip Shemella) Para llevar a cabo este trabajo, el equipo usó simulaciones de mecánica cuántica con la capacidad de hacer predicciones. Su estudio por ordenador ha demostrado por primera vez que la longitud del grafeno puede usarse para manipular y ajustar los huecos de energía en el material. Esto es importante porque los huecos de energía determinan si el grafeno es metálico o semiconductor. Por regla general, cuando se sintetiza el grafeno, existe una mezcla de materiales metálicos y semiconductores. Pero los resultados de Nayak ofrecen a los investigadores un diseño base que debe permitirles hacer lotes enteros de cualquiera de ambas modalidades. 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 ordenador.