Un nuevo método para la funcionalización del grafeno

Un equipo internacional de investigación en el que participa el Profesor Federico Rosei del Institut national de la recherche scientifique (INRS) ha demostrado un novedoso proceso para modificar la estructura y las propiedades del grafeno, un carbono de un átomo de espesor. Esta reacción química, conocida como fotocargado, modifica los enlaces entre los átomos utilizando luz ultravioleta (UV).

El grafeno tiene propiedades físicas, ópticas y mecánicas excepcionales. Por ejemplo, se utiliza comúnmente en la fabricación de pantallas táctiles transparentes, en el sector aeroespacial y en biomedicina. Sin embargo, este material tiene un uso limitado en la electrónica.

"Ningún otro material tiene propiedades similares al grafeno, pero a diferencia de los semiconductores utilizados en la electrónica, carece de un hueco de banda. En la electrónica, este hueco es un espacio en el que no hay niveles de energía que puedan ser ocupados por los electrones. Sin embargo, es esencial para interactuar con la luz", explica el profesor Federico Rosei del Centro de Investigación de Telecomunicaciones Énergie Matériaux del INRS.

"El grupo multidisciplinario de investigadores de Canadá, China, Dinamarca, Francia y el Reino Unido logró modificar el grafeno para crear una brecha en la banda. Las investigaciones actuales son más bien fundamentales, pero podrían tener repercusiones en los próximos años en la optoelectrónica, como en la fabricación de fotodetectores o en el campo de la energía solar. Entre ellas se encuentran la fabricación de células fotovoltaicas de alto rendimiento para convertir la energía solar en electricidad, o el campo de la nanoelectrónica, para la miniaturización extrema de los dispositivos", subraya el profesor Rosei.

Este avance es complementario a los resultados publicados en Nature Materials, en mayo de 2020, por un equipo de investigadores italo-canadienses bajo la supervisión del profesor Rosei.