El estaneno podría sustituir al grafeno como súper material de moda

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Imagen de una pieza levitando magnéticamente

Grafeno, grafeno y grafeno… mucho se habló de éste material a lo largo del pasado año, y de todas las utilidades que podía tener –por ejemplo aquí, aquí y aquí–, y no sin motivo, pues presentaba unas características como ningún otro material nos las daba hasta la fecha, aunque de momento es un tema que avanza lentamente pues su producción en masa es algo que tardará en llegar, aunque cada vez se realizan más esfuerzos para que ésto ocurra.

Sin embargo, no sé hasta que punto ésto va a ser la gran noticia cuando ocurra –realmente lo será–, porque ahora surge un nuevo material denominado estaneno, que al parecer tiene unas propiedades superiores al antes mencionado grafeno en cuanto a conductividad eléctrica.

Así es, al parecer el estaneno nos permitiría conducir la electricidad con un 100% de eficacia a temperatura ambiente, lo cual no es posible a día de hoy. Los resultados de ésto sería, por ejemplo, la ausencia de calor disipado en procesadores y tarjetas gráficas, lo cual en telefonía sería un gran avance, pues éstos no disponen de refrigeración activa, y se traduce en tener los terminales calientes.

Han estado dos años investigando el ámbito de los materiales 2D –en dos dimensiones– en la Universidad de Stanford, en la que tantas cosas importantes han nacido, nos han dado a conocer un nuevo súper material en formato de malla 2D de estaño de un átomo de espesor, la cual tendría la capacidad de conducir la electricidad con una eficacia del 100% a una temperatura de 100 grados centígrados, y se suma a la lista de otros materiales similares como el comentado grafeno o el siliceno.

Aunque todavía queda confirmar éstas impresionantes cualidades, de hacerlo, el estaneno, gracias a su estructura de nido de abeja, podría conducir la electricidad con total eficacia, de una forma muy superior al resto de materiales del mismo tipo. De ser así el caso, el estaneno sería el sustituto perfecto para los chips de silicio que se usan actualmente –y que sí sufren pérdidas de energía–.

Todo ésto viene dado por los cálculos que hizo el profesor Shou-Cheng Zhang, de Stanford en el año 2013: predijo que para que un material condujese la electricidad con un 100% de eficacia y sin producir calor residual, los electrones deben poder viajar por los bordes de la lámina sin colisionar entre ellos ni con los átomos del material. El estaneno por tanto, poseería unas cualidades semejantes a las de un aislante topológico, que es el nombre que reciben éstos materiales de conductividad ideal.

Malla 2D a nivel atómico de varios materiales

¿Qué es eso de aislante topológico? El estaneno podría serlo

Se dice que un material es un aislante topológico cuando muestra una simetría de inversión del tiempo y un orden topológico no trivial. Todo eso significa que el estaneno solo dejaría circular a los electrones por su borde, y no por el centro de la estructura del material, lo que ocasionaría que no se generasen pérdidas de energía por culpa de la resistividad eléctrica del propio material, y que los electrones pudiesen circular de manera directa y en su totalidad, encajando con el pronóstico que lanzó el profesor Zhang.

Sin embargo aún no está claro que éste material pueda cumplir la función que venimos comentando dado que no ha superado ciertas pruebas que establecen como necesita poseer una estructura de nido de abeja abrochado, formando sus átomos crestas onduladas, alternos entre sí y plegados hacia arriba.

No obstante, el profesor Ralph Claessen, de la Universidad de Würzburg, Alemania, asegura que las comprobaciones deberían realizarse mediante difracción de rayos X en lugar de microscopio de efecto túnel. Ésto requeriría mayor cantidad de material, sí, pero quién sabe los hallazgos a los que nos puede liderar. Por último agradecer la información, facilitada por Nature.

Archivado en Electricidad, Estaneno, Grafeno, Investigación
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