¿Cuál es la diferencia entre grafeno y limoneno?
El grafeno, como material milagroso, es aclamado como el futuro de los productos electrónicos. Pero ahora su pariente, el fósforo negro, tiene un proceso de fabricación de bajo costo y está a punto de suplantar al grafeno como la próxima mina de oro de nuevos materiales.
El grafeno, como material milagroso, es aclamado como el futuro de los productos electrónicos. Pero ahora su pariente, el fósforo negro, tiene un proceso de fabricación de bajo costo y está a punto de suplantar al grafeno como la próxima mina de oro de nuevos materiales.
Al ser el decimoquinto elemento de la tabla periódica, los compuestos de fósforo suelen tener propiedades quimioluminiscentes o producir luz mayoritariamente atérmica mediante reacciones químicas.
El fósforo negro, de difícil preparación, tiene buenas perspectivas de aplicación en el campo de la nanoelectrónica y es muy similar al grafeno, un material mágico bidimensional (de un átomo de espesor). Al igual que el grafeno, existen dificultades insuperables en la preparación del fósforo negro, que tiene una estructura multicapa. Para obtener las láminas bidimensionales deseadas, estas múltiples capas deben separarse capa por capa mediante un proceso de exfoliación.
Según informes de medios extranjeros, los científicos de materiales del Trinity College Dublin resolvieron recientemente con éxito este problema. Descubrieron que remojar fósforo negro en una solución y luego bombardearlo con ondas sonoras podía lograr el mismo efecto, en lugar de pelarlo capa por capa, lo que hacía que todo el proceso fuera más fácil y económico. El resultado: la estructura en capas se separó libremente, lo que dio como resultado láminas de fósforo negro de solo unos pocos átomos de espesor.
Hasta ahora, el extraño mundo de los materiales bidimensionales ha estado dominado por el grafeno. Cuando el grafeno se reduce a un cierto espesor, su conductividad alcanzará un nivel extremo, más fuerte que el Kevlar (conocido como el material más fuerte de la Tierra), y se espera que se utilice como filtro para absorber combustible de hidrógeno del aire.
Actualmente, sólo existen más de 7.000 patentes de aplicaciones de grafeno, la mayoría de las cuales están ocupadas por los gigantes tecnológicos Apple y Sony. Podría decirse que el grafeno es el nuevo silicio, pero no es el único material con tales propiedades.
El fósforo negro tiene una banda prohibida, mientras que el grafeno es un semiconductor llamado de banda prohibida. Como semiconductor sintonizable, el fósforo negro puede tener muchas más aplicaciones en dispositivos electrónicos: transistores, sensores, células solares, interruptores, electrodos de baterías y más. Algunas de estas aplicaciones han sido probadas con muy buenos resultados. Al igual que el grafeno, el fósforo negro no es fácil de producir en grandes cantidades.
Los investigadores dijeron que aunque las nanohojas de fósforo negro se han producido en masa mediante exfoliación líquida, este método todavía tiene problemas, principalmente porque las nanohojas de fósforo negro son inestables y reaccionan con el agua o el oxígeno. Es necesario exfoliar de forma estable las nanohojas en un entorno líquido mediante un método eficaz para prevenir la oxidación. Los experimentos demostraron que la N-ciclohexil-2-pirrolidona era la solución que buscaban los investigadores. La N-ciclohexil-2-pirrolidona se ha utilizado ampliamente en la fabricación de productos electrónicos.
El fósforo negro es efectivamente negro, a diferencia de sus alótropos que pueden emitir luz, pero su efecto de dispersión de la luz es realmente bueno, incluso mejor que el grafeno. Por este motivo, es muy adecuado para el campo de la optoelectrónica. El nuevo material estrella está brillando.
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