Premio Nobel de Física paira a investigación do grafeno

2010/10/05 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia

• Fisika
• Materialak

O grafeno é un nome moi recoñecido no mundo da divulgación científica. É un material sorprendente e, en certa medida, novo. A información sobre as propiedades admirables do grafeno e os avances científicos e tecnolóxicos baseados nestas propiedades están a publicarse constantemente. De momento, algunhas son ideas teóricas, outras xa son prototipos de laboratorio. Pero os expertos coinciden en que o grafeno está moi preto de poder ser utilizado na práctica. O premio Nobel deste ano entregarase aos que illaron por primeira vez o grafeno, aos físicos Andre Geim e Constantin Novoselov da Universidade de Manchester.

Un anaco de grafito

Trátase dun material novo e á vez antigo, xa que é só una parte da estrutura atómica do grafito. O grafito, a escala atómica, está formado por numerosas láminas. E o grafeno é o material que se obtén illando una destas láminas. Dise que é bidimensional porque é a única lámina dun só átomo de espesor. Claro, é un obxecto tridimensional, pero as propiedades son as propiedades dunha superficie, dun só ferro.

Os electróns dos átomos que forman esta única lámina móvense libremente a través dela. Por iso, o grafeno conduce a electricidade tan ben como os metais. Ademais, conduce mellor que os metais. Por outra banda, ao tratarse dunha lámina monoátomo, é case transparente, e un material moi resistente ao mesmo tempo, enlácelos químicos que unen os átomos son moi robustos e estables. Os expertos destacan ademais que o efecto Hall é facilmente visible, é dicir, cando a lámina do grafeno é atravesada por un campo magnético, crea un campo eléctrico no material. Esta propiedade útil tamén aparece en moitos outros materiais pero a temperaturas moi baixas. No grafeno aparece a temperatura ambiente. En definitiva, é un material marabilloso.

Pero o grafeno ten un problema: non é fácil illarse. A pesar de que as láminas do grafito non se unen con moita forza entre si, illar una é moi complexo. E ese material que en teoría parece marabilloso non se podía crear.

Método do celo

Até 2004. Ese mesmo ano, Andre Geim e Constantin Novoselov utilizaron o método do celo paira exfoliar o grafito, é dicir, illar os ferros únicos de grafeno. Ao fregar o grafito sobre un anaco de silicio obtiñan anacos de centos de láminas. A eles pegábaselles un material similar ao celo polas dúas caras, e cando se abría o celo obtiñan anacos con menos láminas. Geim e Novoselov repetieron repetidamente este proceso ata que illaron os ferros únicos.

O método non foi novo, pero ninguén logrou illar o grafeno. Os dous científicos premiados si, e tras confirmar que as placas eran dun só átomo, obtiveron uns electrodos que mediron a conductividad do grafeno e o efecto Hall.

Este traballo tivo una gran repercusión; a comunidade científica esperaba obter o grafeno, que tres anos despois era un material 'de moda'.

Rusos en Inglaterra

Andre Geim e Konstantin Novoselov naceron en Rusia, onde cursaron os seus estudos de física. Despois traballaron xuntos nos Países Baixos, onde Geim foi o director da tese de Novoselov e, cando este trasladouse a Inglaterra, foi tamén el. O traballo do grafeno levou a cabo na Universidade de Manchester. Andre Geim fíxose famoso por gañar no ano 2000 o Ig Nobel de Física xunto ao físico sir Michael Berry. É a primeira persoa que gaña o Nobel e o Ig Nobel.