El grafeno y su capacidad de repararse por si solo

El grafeno es un material que marcará el futuro en microelectrónica de los próximos años. Al grafeno lo podríamos encontrar tanto como en transistores, baterías y memorias. También puede desalinizar agua, o formar parte de armaduras livianas y resistentes. Ahora, han descubierto que también puede repararse a sí mismo

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Un equipo de la Universidad de Manchester, liderado por Konstantin Novoselov (Premio Nobes de Fisica 2010 junto a Andréy Gueim), ha descubierto que después de hacer un pequeño agujero en una lámina de grafeno, solo fue necesario agregar carbono para que este material pueda “tejer” en el agujero y repararse.

El equipo de la Universidad de Mánchester trabajaba en una investigación relativa a la interacción del grafeno con otros metales y evaluar su uso en electrónica. Durante la investigación, se hallo evidencias de que los metales provocaban la formación de agujeros en la estructura del grafeno, importante hallazgo puesto que mostraba que el material se debilitaba y podría llevar consigo pérdidas en las propiedades del grafeno. Sorprendentemente, mientras analizaban estos agujeros formados, observaron también que el material se reparaba de manera espontánea usando átomos cercanos y reconstruir nuevamente su estructura inicial.

La investigación se centro en disparar un rayo de electrones sobre una lámina de grafeno, provocando un pequeño agujero en ella. Al agregar átomos de paladio y níquel, lograron estabilizar el tamaño del agujero. Sin embargo, cuando agregaron átomos de carbono al mismo agujero, el paladio y el níquel fueron desplazados, provocando que el grafeno comenzara a reparar el agujero hasta cerrarlo por completo.

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Esta propiedad del grafeno abre la puerta a que este material pueda ser utilizado en cada vez en mas ámbitos, además del campo de la microelectrónica. El director científico del SuperSTEM, el Doctor Quentin Ramasse se mostró muy contento con el trabajo desarrollado:

“El componente milagroso”, “el material de Dios” son unos de los nombres que le están poniendo ya a este material. Como ha sucedido con otros tantos materiales, el grafeno todavía debe superar las barreras de la producción en masa y el bajo costo. La historia nos muestra que otros materiales han estado en una situación similar (a modo de ejemplo, el aluminio llegó a ser más caro que el oro antes del descubrimiento del proceso Hall–Héroult), pero ya se están explorando métodos que podrían disparar la producción de grafeno en el corto plazo. Se le conocen propiedades extraordinarias, aunque recientemente se ha descubierto otra virtud más en el grafeno: Puede repararse a sí mismo, sin estimulación alguna.

Sin duda, si logra saltarse el problema de la producción en volumen, el grafeno es uno de los materiales del futuro que aprovechara sobre todo la nanotecnología.

Mas información al respecto en:

Wikipedia: Grafeno

arXiv (Ingles)

Nano Letters. (Ingles)

http://phys.org/news/2012-07-superstem-reveals-graphene-re-knits-holes.html (Ingles)

http://www.abc.es/20120712/ciencia/abci-descubren-grafeno-puede-repararse-201207121128.html (Español)

Cinco preguntas básicas sobre el Bosón de Higgs

Encontré en la web de MuyInteresante.es, un articulo bastante claro sobre las preguntas básica relacionadas al bosón de Higgs, en ella te dan respuesta a cinco preguntas que todos debemos de estar enterados sobre este descubrimiento que esta dando revuelo en el mundo científico.

LHC Higgs

1. ¿Por qué es tan importante encontrar el bosón de Higgs?

2. ¿Qué es el campo de Higgs?

3. ¿Quién acuñó el nombre de “partícula de Dios”?

4. ¿Por qué se usa el LHC para buscar el bosón de Higgs?

5. ¿Por qué se habla de probabilidades en lugar de hablar de descubrimiento del bosón de Higgs? ¿Qué significan los “sigmas” de los que hablan los físicos?

Todas respondidas claramente y en pocas palabras.

LINK: Lo que necesitas para entender el bosón de Higgs en cinco preguntas

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Descubierto el Bosón de Higgs

CERN LHC

Las ultimas noticias que están dando la vuelta al mundo desde la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), respecto al casi seguro hallazgo del bosón de Higgs o también llamada “partícula de dios”, podría ser un hecho histórico desde que se propuso su existencia teóricamente en el año 1964.

Aunque se conoce que Peter Higgs no le gusta el nombre de “partícula de dios” pues este no tiene nada que ver con un hecho divino o espiritual (es ateo como muchos de los grandes científicos), además de que no desea llevarse todo el crédito al llevar la supuesta partícula, su nombre, pues existe todo un equipo detrás de esta investigación.

 

Higgs

El nombre “partícula de dios”, es gracias a el premio nobel de física León Lederman, con su libro: “La partícula de dios: si el universo es la respuesta…¿Cual es la pregunta?”. En la que ya propone que esta partícula seria la clave para entender los grandes misterios del universo y así poder entender la conformación del universo y su comportamiento.

Así se dio la noticia, como podemos ver en el siguiente video:

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Y es que Higgs, como lo dice, no esperaba que encontraran tan pronto su teórica partícula, lo cual muchos aseguran podría ser, desde ya, el siguiente ganador del premio Nobel, por este descubrimiento importante.

Debido a este descubrimiento, podríamos tener respuestas a ciertos temas como el origen de la masa, o porque algunas partículas tienen masa o no. Así como también encontrar respuestas respecto a la teoría de unificación de fuerzas, ya que podría explicar las relaciones entre las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza (Electromagnetismo, Fuerza nuclear débil, fuerza nuclear débil y la gravedad), que Einstein quiso predecir pero fue sorprendido por su muerte, que trataba de buscar una relación entre la fuerza nuclear débil (relacionada con las interacciones moleculares) y el electromagnetismo. Higgs también podría encontrar una explicación a la llamada “supersimetria” que explicaría la relación entre la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte.

Aun no podemos imaginarnos aplicaciones practicas reales relacionadas con estos descubrimientos, pero seguro serán la base de grandes avances que hasta podrían sonar a ciencia ficción hoy, eso emociona mas al ser testigos de estos descubrimientos.

Lo que se viene después de este hallazgo da mucho que hablar y especular, lo cierto es que estamos viendo como la ciencia, con su riguroso método, esta logrando desentrañar los misterios del universo, a pesar que aún conocemos poco, la humanidad no parara para encontrar la verdad de lo que le rodea, eso es lo importante.

¿Quieres saber un poco mas? puedes chequear este articulo que explica de manera clara al respecto:

El bosón de Higgs (“la partícula de Dios”) en 9 claves

Otros Links de interés:

¿Por qué al bosón de Higgs se le llama «partícula de Dios»?

Ya tenemos el Higgs, ¿y ahora qué?

 

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El calentamiento global es un hecho

El 97% de climatólogos están de acuerdo, el planeta esta viendo incrementado la temperatura global, al menos, desde el ultimo siglo.

Como sabemos, este cambio es producido probablemente desde la revolución industrial, al hacer un uso intensivo del carbón y luego del petróleo, que como resultado de la quema de estos combustibles se produce la liberación de dióxido de carbono a la atmosfera, y desde entonces se sigue haciendo, que al día de hoy tenemos una cifra de 30 millones de toneladas por año en todo el planeta, este CO2 (dióxido de carbono) es el principal causante del efecto invernadero.

Climate Change 2001

Avances en materiales: Siliceno como reemplazo del Grafeno

Hasta el momento el desarrollo de la microelectrónica se basa en el grafeno, una estructura de forma laminar plana (con un átomo de grosor) compuesta por átomos de carbono empaquetados en una red cristalina tipo panal de abeja.

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Pero ahora se están dando los primeros pasos en el desarrollo del siliceno. los experimentos realizados hasta ahora demuestran que puede reunir en un mismo material las características del grafeno con la compatibilidad de los componentes semiconductores actuales.

Se conoce el siliceno desde el 2007 pero los científicos aún buscan un proceso industrial para abaratar su fabricación. Sola será cuestión de tiempo para esto y probablemente podría reemplazar al grafeno.

El nuevo material no sólo posee una estructura similar al grafeno sino que también comparte buena parte de sus propiedades electrónicas.

Mediante técnicas espectroscópicas se ha demostrado que el siliceno posee una estructura de bandas electrónicas similares a las que, en el grafeno, permiten a los electrones moverse velozmente por su interior.

Antoine Florence, investigador del Japan Advanced Institute of Science and Technologyen Ishikawa, consiguió hacer crecer una lámina con átomos de silicio sobre una superficie cerámica. Al observar la lámina mediante rayos X descubrieron que la lámina tenía una estructura de “panal de miel” con hexágonos, de manera similar a la estructura del grafeno. Este tipo de estructura ya la resultaba familiar a otro investigador, el francés Guy Le Lay, de la Universidad de Provence en Marsella. El año pasado, Le Lay consiguió crear las primeras estructuras de siliceno, pero no en forma de lámina sino de finos listones.

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Según los nuevos datos presentado por Le Lay, en el último congreso de la American Physical Society, el silicio y el grafeno no solo poseen estructuras similares, sino que también comparten propiedades electrónicas. Mediante técnicas espectroscópicas se ha podido demostrar como el siliceno contiene una estructura de bandas electrónica como la que permite a los electrones moverse rápidamente a través del grafeno. Pese a las similares propiedades del siliceno y el grafeno, la facilidad con la que se obtiene este último, hará que la batalla del siliceno por hacerse un hueco en el mundo de la nanotecnología sea muy dura, al menos durante los próximos años.

 

Fuentes:

Silicene: It could be the new graphene

Siliceno: Láminas de silicio similares al grafeno