Descubre la innovadora superautopista electrónica de grafeno creada por el MIT.

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado una innovadora ‘superautopista de cinco carriles para electrones’, utilizando una estructura de grafeno de cinco capas. Este logro se asemeja a vehículos transitando con fluidez por una amplia autopista en lugar de callejones estrechos.

El grafeno pentacapa romboédrico, con su diseño único tipo panal de abejas, posibilita que los electrones se muevan libremente a lo largo de los bordes del material, a diferencia del desplazamiento por el centro.

Long Ju, profesor asistente de Física en el MIT, destacó que ‘este descubrimiento tiene implicaciones directas para los dispositivos electrónicos de baja potencia porque no se pierde energía en el tránsito de los electrones’, una ventaja sobre los materiales convencionales donde los electrones tienden a dispersarse.

La peculiaridad de esta ‘superautopista’ radica en su funcionamiento sin la necesidad de un campo magnético. Ju agregó que, aunque el fenómeno no es nuevo, ‘lo hicimos en un sistema muy diferente. Y en comparación con los sistemas anteriores, el nuestro es más sencillo y también admite más canales de electrones’. Mientras que otros materiales solo pueden soportar un carril de tráfico en el borde, el MIT ha logrado incrementarlo a cinco.

El grafeno se combina con una capa de disulfuro de tungsteno (WS2), lo que resulta en una interacción que facilita el tránsito de electrones sin resistencia en ausencia de un campo magnético, conocido como el efecto anómalo cuántico de Hall.

El descubrimiento fue fruto de una investigación exhaustiva y de prueba y error, como lo describe Han: ‘Probamos muchas recetas durante muchos meses, así que fue muy emocionante cuando… [una autopista de cinco carriles que operaba con un campo magnético cero] simplemente apareció’.

Ju expresó su entusiasmo por ser pionero en la observación de un fenómeno en un material recién descubierto.

El proyecto contó con el respaldo de prestigiosas instituciones y programas de investigación, incluyendo una beca Sloan, la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, la Oficina del Subsecretario de Defensa para Investigación e Ingeniería de Estados Unidos, la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia KAKENHI y la Iniciativa Internacional de Investigación World Premier de Japón.