10.05.2021 - Justus-Liebig-Universität Gießen

Sólo unos pocos átomos de grosor: Desarrollo de nuevos materiales funcionales

Utilizando el "juego de construcción" más pequeño del mundo, un equipo de investigación está diseñando nuevos materiales para chips informáticos, diodos emisores de luz y células solares

Son 50.000 veces más finos que un cabello humano y sólo tienen unos pocos átomos de grosor: los materiales bidimensionales son las sustancias más finas que se pueden fabricar hoy en día. Tienen propiedades completamente nuevas y se consideran el siguiente gran paso en la tecnología moderna de semiconductores. En el futuro podrían utilizarse en lugar del silicio en los chips de los ordenadores, los diodos emisores de luz y las células solares. Hasta ahora, el desarrollo de nuevos materiales bidimensionales se limitaba a estructuras con capas de enlaces químicos rígidos en dos direcciones espaciales, como una hoja de papel apilada. Ahora, por primera vez, un equipo de investigación de las universidades de Marburgo, Giessen y Paderborn, dirigido por la Dra. Johanna Heine (Química Inorgánica, Universidad Philipps de Marburgo) ha superado esta limitación mediante un concepto innovador. Los investigadores desarrollaron un cristal híbrido orgánico-inorgánico que consiste en cadenas en una sola dirección, pero que a pesar de ello forma capas bidimensionales. Esto permite combinar diferentes componentes materiales, como las piezas de un juego de construcción, para crear materiales a medida con propiedades innovadoras.

En este proyecto, el equipo de investigación combinó las ventajas de los materiales bidimensionales y de las perovskitas híbridas: el mineral homónimo, la perovskita, es bien conocido por sus propiedades optoelectrónicas y puede combinarse con otros materiales para mejorar estas características. "Lo especial de esto es que ofrece opciones completamente nuevas para el diseño específico de futuros materiales funcionales", afirma la Dra. Johanna Heine, química y jefa de grupo de investigación de la Universidad de Marburgo, al describir esta área de investigación de gran actualidad y con gran potencial de aplicación. "Este efecto físico -descubierto por primera vez aquí- podría permitir ajustar el color de las futuras tecnologías de iluminación y visualización de forma sencilla y específica", afirma el físico Philip Klement, autor principal y estudiante de doctorado del grupo de investigación dirigido por el profesor Sangam Chatterjee en la Universidad Justus Liebig de Giessen (JLU).

El trabajo se llevó a cabo en una colaboración interdisciplinar: El equipo de la Dra. Johanna Heine, de la Universidad de Marburgo, desarrolló en primer lugar la síntesis química y creó el material como un solo cristal a granel. A continuación, el equipo de Philip Klement y el profesor Chatterjee de la JLU utilizaron estos cristales para producir capas individuales atómicamente finas y las investigaron mediante espectroscopia láser óptica. Descubrieron una emisión de luz espectral de banda ancha ("blanca"), cuya temperatura de color puede ajustarse cambiando el grosor de la capa. En estrecha colaboración con el profesor Stefan Schumacher y su equipo de físicos teóricos de la Universidad de Paderborn, los investigadores realizaron un estudio microscópico del efecto y pudieron mejorar las propiedades del material.

De este modo, los investigadores pudieron abarcar todo el proceso, desde la síntesis del material y la comprensión de sus propiedades, hasta la modelización de las mismas.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

Justus-Liebig-Universität Gießen

Recommiende artículo PDF / Imprimir artículo

Compartir

Más sobre Justus-Liebig-Universität Gießen
  • Noticias

    Convertir el aceite de cáscara de naranja en nuevos y agradables compuestos aromáticos

    Cuando las naranjas se pelan, rocían en el aire un aceite ácido con aroma a cítricos. El principal compuesto de esta niebla aromática es el limoneno, que puede recogerse de las cáscaras desechadas y utilizarse en aromatizantes, perfumes y limpiadores multiuso. Ahora, unos investigadores que ... más

    Visión de rayos X de la producción de hidrógeno

    Se espera que el hidrógeno verde desempeñe un papel fundamental en la industria energética del futuro: Entre otras cosas, puede sustituir al petróleo y al gas como vectores energéticos y también permitir la producción de acero y cemento sin emisiones. Sin embargo, para que la economía del h ... más

    Los corales eliminan los microplásticos de las aguas oceánicas

    Los corales constructores de arrecifes incorporan permanentemente pequeñas partículas de plástico a su esqueleto de carbonato cálcico: un estudio realizado en acuarios marinos de la Universidad de Giessen aporta la primera prueba de que los organismos eliminan los microplásticos del medio a ... más

Más sobre Uni Paderborn
  • Noticias

    Los científicos descubren una nueva reacción química

    "Encontrar algo tan novedoso que pueda incluirse en los libros de texto como conocimiento fundamental es el sueño de todo científico", afirma el Prof. Dr. Jan Paradies, profesor de la Universidad de Paderborn. Paradies, químico, descubrió recientemente una reacción sin precedentes en la que ... más

    Chucrut, ligero y cristalino

    Científicos de la Universidad de Paderborn, la Universidad de Ciencias Aplicadas de Hamm-Lippstadt y el Instituto de Materiales de Base Biológica de Aquisgrán-Maastricht (AMIBM) están investigando nuevos productos plásticos ecológicos basados en el ácido láctico. El objetivo es desarrollar ... más

    Un nuevo estudio revela los primeros conocimientos fundamentales sobre los mecanismos de transporte de iones

    Los conductores iónicos transportan la corriente eléctrica. Una aplicación simple de este proceso es la batería común que utiliza un puente de sal para conectar dos soluciones de electrolitos. Los conductores también se utilizan en otras formas de almacenamiento de energía electroquímica, p ... más

Más sobre Universität Marburg