Científicos de la Universidad Autónoma de Madrid han logrado aislar un nuevo material bidimensional derivado del antimonio con propiedades que superan al grafeno.
El material bidimensional denominado antimoneno es un nuevo alótropo o estructura molecular del antimonio formado por una lámina de un átomo de espesor. Su estabilidad en condiciones ambiente e incluso sumergido en agua lo convierte en un atractivo candidato para la fabricación de herramientas optoelectrónicas.
“Numerosos cálculos teóricos previos, así como los nuevos realizados en nuestro trabajo en los que se simulan condiciones atmosféricas, predicen la existencia de un gap electrónico que indicaría que este nuevo material sería adecuado para aplicaciones electrónicas”, dijo Pablo Ares, responsable de la investigación.
Hasta la fecha, solo se habían aislado de forma micromecánica dos variedades bidimensionales formadas por un solo elemento: el grafeno y el fosforeno.
El extraordinario éxito del grafeno y sus numerosas aplicaciones potenciales han originado la aparición de una nueva familia de materiales bidimensionales. Sin embargo, a pesar de sus muchas virtudes, el grafeno también tiene algunos inconvenientes.
Uno de ellos es que no tiene gap electrónico, característico de los semiconductores, lo que limita su uso en algunas aplicaciones. Otro material que está generando muchas expectativas en su forma bidimensional es el fósforo negro, una variedad laminar del fósforo, ya que presenta un valor de gap adecuado para dichas aplicaciones. Sin embargo, el fósforo negro manifiesta una gran reactividad en condiciones ambientales.
“Las láminas de este material son higroscópicas, es decir, tienden a absorber agua de la humedad del aire. El contacto con el agua absorbida degrada el fósforo negro, cambiando sus propiedades tanto morfológicas como eléctricas en periodos de tan sólo unas pocas horas”, agrego.
El antimonio, elemento que se encuentra situado por debajo del fósforo en el mismo grupo del sistema periódico, presenta un tono brillante gris plateado y una estructura laminar con similitudes a la del fósforo negro, pero no resulta ser higroscópico en su forma más habitual. El antimoneno posee una estructura electrónica con un gap que también es parecido al del fósforo negro, adecuado para aplicaciones optoelectrónicas.
Los investigadores ya han demostrado que se pueden aislar láminas de antimonio de unos pocos átomos de espesor, llegando incluso hasta láminas de una sola capa atómica que son estables en condiciones ambiente.
Sin duda un gran avance que es el punto de partida de lo que podría ser el material que pueda aparecer en nuestros futuros dispositivos electrónicos.
Referencia: Advanced Materials, SINC