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Institut Català de Nanotecnologia (ICN)

Institut Català de Nanotecnologia (ICN)

ICN: Creadores de una dimensión con infinitas posibilidades:El ICN atrae talento de todo el mundo. Actualmente el 50% de las más de 100 personas del instituto son de origen extranjero. Los grupos de investigación cubren una amplia diversidad de campos, desde la teoría de transporte de variables de estado, la manipulación y espectroscopia atómica, el estudio de propiedades físicas de las nanoestructuras (nanoelectrónica, espintrónica, nanofotónica, nanofonónica, nanomagnetismo), hasta la síntesis

Sector/es: Centros investigación química.

Datos contacto de Institut Català de Nanotecnologia (ICN)

DirecciónSin municipio (Sin provincia) - España
E-Mail Sitio web www.icn.cat

Descripción de Institut Català de Nanotecnologia (ICN)

Nanotubos y grafeno han desvelado unas propiedades espectaculares

Jordi Pascual / Director del Institut Català de Nanotecnologia (ICN)

Stephan Roche / Prof. ICREA. Institut Català de Nanotecnologia (ICN)

¿Qué es el grafeno?
JP- El grafeno es una estructura plana de una sola lamina de átomos de carbono estructurados en una red cristalina en forma de panal de abeja mediante enlaces sp2. Fue aislado en el año 2004 por A. Geim y K. Novoselov, quienes recibieron el Premio Nobel de Física del pasado 2010 por sus revolucionarios descubrimientos sobre este material.

¿Qué son los nanotubos de carbono?
SR- El descubrimiento de los nanotubos de carbono se produjo en Japón hace un par de décadas, pero la entrada en escena más reciente del grafeno está motivando una actividad científica muy frenética y una gran expectación tecnológica, puesto que ahora los nanotubos se pueden ver como una banda de grafeno enrollada en forma cilíndrica cuyo diámetro puede llegar a ser de 1 nanómetro.

¿Qué supone esto desde el punto de vista electrónico?
SR- A nivel electrónico, nanotubos y grafeno han desvelado unas propiedades espectaculares, como una altísima movilidad de portadores superior a la de otros tipos de material semiconductor, como por ejemplo el silicio, y una muy baja resisitividad. Por otra parte, estos materiales tienen propiedades idóneas para ser utilizados como componentes en circuitos integrados, a la manera de un canal en transistores de efecto de campo (FET).

¿Es complicado manejar nanotubos y grafeno?
JP- La dificultad a la hora de utilizar nanotubos proviene del desafío que representa una integración masiva de billones de nanotubos para construir circuitos electrónicos, pero el grafeno abre nuevas perspectivas si logramos optimizar el proceso de crecimiento epitaxial o por catálisis química. Por ello, los investigadores están estudiando procedimientos como la transferencia de hojas de grafeno desde el grafito (exfoliación) o el crecimiento epitaxial, como es la grafitización térmica de la superficie del carburo de silicio. Pero, más allá de la integración del material, está el diseño de dispositivos cuánticos con propiedades iguales o superiores a los componentes basados en tecnología silicio.

¿Se puede potenciar el uso de estos materiales en el campo de la nanoelectrónica?
SR- Un estudio reciente de simulación cuántica ha abierto nuevas perspectivas para incrementar los beneficios de las propiedades electrónicas específicas del grafeno, resolviendo al mismo tiempo las limitaciones de las tecnologías de integración CMOS actuales para potenciar el uso de estos materiales en el terreno de la nanoelectrónica. Se demostró que si usamos grafeno dopado químicamente, podemos generar un gap de movilidad hasta de 1 electronvoltio debido a los efectos de retrodifusión inherentes al grafeno con impurezas. Este gap permitiría usar “nanoribbons” o bandas de grafeno de anchura por encima de los 10 nanómetros, pero con un alto control del nivel de corriente electrones/huecos que fluyen por el canal de dispositivo.

¿Cómo están abordando estas cuestiones desde el ICN?
JP- Contamos con algunos de los investigadores más importantes del mundo en estas materias, por lo que estamos a la vanguardia científica en lo que respecta al grafeno. El grupo de A. Bachtold (ICN) ha investigado las oscilaciones mecánicas de nanotubos de carbono suspendidos, funcionando a la vez en régimen de transistor a un electrón, demostrando el fuerte acoplamiento electromecánico del sistema. También, recientemente, se han fabricado osciladores de grafeno con el mayor factor de calidad obtenido hasta la fecha, lo que abre perspectivas de aplicaciones derivadas de la detección de masa a nivel atómico o de la medida de fuerzas ultrasensibles.
Además, el ICN ha empezado a investigar propiedades de grafeno nanoestructurado o fabricación de cristales fonónicos, el potencial del grafeno en espintrónica, así como la funcionalización química, con perspectivas de aplicación en campos como la biotecnología y la medicina.

Publicaciones prensa Institut Català de Nanotecnologia (ICN)

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Especial Nanotecnología

12 de abril de 2011
Especial Nanotecnología


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