Investigadores de Finlandia y Taiwán han descubierto cómo el grafeno, una capa delgada de carbono de un solo átomo, puede forjarse en objetos tridimensionales usando luz láser. Se proporcionó una ilustración sorprendente cuando los investigadores fabricaron una pirámide con una altura de60 nm, que es aproximadamente 200 veces más grande que el grosor de una lámina de grafeno. La pirámide era tan pequeña que cabía fácilmente en un solo cabello. La investigación fue apoyada por la Academia de Finlandia y el Ministerio de Ciencia y Tecnologíade la República de China.
El grafeno es un pariente cercano al grafito, que consiste en millones de capas de grafeno y se puede encontrar en puntas de lápiz comunes. Después de que el grafeno se aisló por primera vez en 2004, los investigadores han aprendido a producirlo y manejarlo de manera rutinaria. El grafeno se puede usar parafabricar dispositivos electrónicos y optoelectrónicos, como transistores, fotodetectores y sensores. En el futuro, probablemente veremos un número creciente de productos que contienen grafeno.
"Llamamos a esta técnica forja óptica, ya que el proceso se asemeja a forjar metales en formas 3D con un martillo. En nuestro caso, un rayo láser es el martillo que forja el grafeno en formas 3D", explica la profesora Mika Pettersson, quien dirigió el experimentoequipo del Centro de Nanociencia de la Universidad de Jyväskylä, Finlandia. "La belleza de la técnica es que es rápida y fácil de usar; no requiere ningún producto químico o procesamiento adicional. A pesar de la simplicidad de la técnica, nos sorprendió muchoinicialmente cuando observamos que el rayo láser indujo cambios tan importantes en el grafeno. Nos llevó un tiempo entender lo que estaba sucediendo ".
"Al principio, estábamos asombrados. Los datos experimentales simplemente no tenían sentido", dice el Dr. Pekka Koskinen, responsable de la teoría. "Pero gradualmente, mediante una estrecha interacción entre los experimentos y las simulaciones por computadora, la actualidad de las formas 3D ysu mecanismo de formación comenzó a aclararse "
"Cuando examinamos por primera vez el grafeno irradiado, esperábamos encontrar rastros de especies químicas incorporadas en el grafeno, pero no pudimos encontrar ninguno. Después de algunas inspecciones más cuidadosas, concluimos que deben ser defectos puramente estructurales, más bienque el dopaje químico, que son responsables de cambios tan drásticos en el grafeno ", explica el profesor asociado Wei Yen Woon de Taiwán, quien dirigió el grupo experimental que llevó a cabo la espectroscopía de fotoelectrones de rayos X en las instalaciones del sincrotrón.
El novedoso grafeno 3D es estable y tiene propiedades electrónicas y ópticas que difieren del grafeno 2D normal. El grafeno forjado ópticamente puede ayudar en la fabricación de arquitecturas 3D para dispositivos basados en grafeno.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Suomen Akatemia Academia de Finlandia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :