El grafeno es un material que no deja de sorprender por su enorme potencial en el ámbito de la electrónica gracias a sus propiedades eléctricas y de conducción del calor. Esta alotropía del carbono se postula como una pieza clave para aumentar la escala de integración de los chips y, de hecho, ya se están desarrollando los primeros transistores basados en este material. Cada vez vamos conociendo más y más detalles sobre las características y propiedades del grafeno puesto que un buen número de centros de investigación trabaja en proyectos de caracterización para caracterizar este material y así determinar campos en los que pueda aplicarse. Hoy el MIT, precisamente, ha publicado algunas notas sobre uno de sus trabajos con el grafeno en el que exponen que las propiedades de este material pueden variar según ante la presencia de otros materiales.

graphene-model

El proyecto de caracterización del grafeno que está desarrollando el MIT ha sido financiado por la Oficina de Investigación Naval de la Marina de Estados Unidos y, por lo que parece, las conclusiones han sorprendido bastante al equipo del MIT porque dependiendo del sustrato sobre el cual se deposite el grafeno, las propiedades de éste (conducción de la electricidad o interacción química con otros compuestos) varía considerablemente.Michael Strano, Charles Roddey, Qing Hua Wang e Hilda Roddey del Departamento de Ingeniería Química del MIT y responsables del estudio, esperaban que independientemente del sustrato, el grafeno se comportase de la misma forma, algo que sí que se cumple con otra alotropía del carbono, el grafito.

Nos sorprendimos bastante al descubrir esta alteración del comportamiento. [...] El grafeno es muy extraño y contradictorio

Dado que las "hojas de grafeno" son un material de muy poco espesor, normalmente suele apoyarse sobre algún sustrato de apoyo (al igual que se deposita metal o un semiconductor sobre un sustrato a la hora de fabricar un circuito integrado) y, según las pruebas realizadas, dependiendo del sustrato se obtenía un comportamiento u otro. Sobre dióxido de silicio (uno de los materiales que se usan en la fabricación de chips), el grafeno puede reaccionar frente a distintas sustancias químicas a las que es expuesto, sin embargo, al cambiar el sustrato por nitruro de boro, el material no reaccionaba.

El grafeno puede activarse o desactivarse según el sustrato que estemos utilizando

¿Y a qué se debe este cambio? Debido a que el material es muy fino, el campo eléctrico que se forma en el material sobre el que se apoya afecta de una manera muy fuerte al comportamiento del material. Es decir, gracias a esta propiedad podrían fabricarse dispositivos que usen dos sustratos distintos que puedan reaccionar ante la presencia de determinados compuestos químicos y, por ejemplo, fabricar sensores con los que rastrear materiales biológicos o químicos o, incluso, mejorar materiales como el cobre (puesto que el grafeno impide la oxidación de este meal).

Es posible, gracias al grafeno, desactivar por completo la corrosión del material casi "por arte de magia" depositando una capa de grafeno

¿Y para qué pueden servir estas conclusiones? Toda esta caracterización puede servir de base para otras investigaciones abiertas sobre el grafeno para desarrollar usos prácticos o su integración en dispositivos electrónicos. De hecho, dado que sus propiedades parecen depender del sustrato sobre el que se apoye, pueden desarrollarse múltiples tipos de sustratos (y reactivos) con los que desarrollar sensores o, incluso, explorar las propiedades del grafeno cuando además de estar apoyado sobre un sustrato se deposita sobre el material otro compuesto distinto (configuración bicapa), algo que según el MIT arrojará propiedades distintas y, por tanto, ampliarán el abanico de usos de este material.