Se descubren materiales 2D ocultos y olvidados gracias a la IA
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Con la ayuda de la inteligencia artificial, investigadores de la Universidad de Linköping (Suecia) han descubierto, en bases de datos antiguas, casos de materiales 2D denominados «MXenes» que habían pasado desapercibidos hasta ahora. Estos hallazgos han inspirado a los investigadores a crear nuevos materiales mediante métodos de síntesis más sostenibles que los utilizados anteriormente. Los resultados, publicados en la revista *Science*, abren nuevas aplicaciones para los MXenes, en las que el magnetismo es un componente importante, como en los sectores de la energía y el almacenamiento de datos.
Johanna Rosén, catedrática de Física de Materiales en la Universidad de Linköping.
Jenny Widén
«Tenemos que mirar tanto hacia atrás como hacia adelante para acelerar la ciencia de los materiales. Hay tanta información en la bibliografía de la que no somos conscientes. Nosotros, como investigadores, a veces reinventamos la rueda y afirmamos haber hecho grandes descubrimientos, pero luego resulta que ya se habían hecho, por ejemplo, en Alemania, en la década de 1970», afirma Johanna Rosén, catedrática de Física de Materiales en la Universidad de Linköping (LiU).
Su grupo de investigación, junto con colegas de Estonia y Finlandia, ha utilizado la inteligencia artificial para buscar en bases de datos de materiales e identificar MXenes ya creados de los que el ámbito de la investigación no tenía constancia.
Los MXenes son una familia de materiales que se descubrió tan recientemente como en 2011. Los MXenes básicos consisten en un metal combinado con átomos de carbono o de nitrógeno. Sin embargo, lo más importante es su estructura: los MXenes constan de tan solo unas pocas capas atómicas, lo que les confiere una superficie extremadamente grande en relación con su peso.
En total, los investigadores lograron identificar 33 MXenes ya existentes. Inspirados por sus hallazgos, también crearon 11 nuevos. Johanna Rosén explica que los investigadores implicados han bautizado extraoficialmente el proyecto como «Proyecto del cofre del tesoro».
«La bibliografía y las bases de datos son auténticos cofres del tesoro: solo hay que abrir la tapa y ver qué hay dentro».
Los MXenes pueden apilarse unos sobre otros, y una película de tan solo unos pocos milímetros de grosor puede contener varios millones de capas del material. Entre las capas pueden tener lugar numerosas reacciones químicas diferentes que dependen de la composición de los MXenes. Esto confiere a los materiales propiedades que podrían ser adecuadas, por ejemplo, para la purificación del agua, el almacenamiento de energía, las telecomunicaciones, la biomedicina y otros ámbitos que los investigadores aún no han estudiado.
«Los MXenes pueden tener una amplia gama de propiedades útiles, muchas de ellas con posibles aplicaciones en el ámbito de la sostenibilidad. El descubrimiento de nuevas composiciones nos brinda la oportunidad de explorar aún más posibilidades sobre cómo se pueden utilizar estos materiales», afirma Ali Saffar Shamshirgar, investigador de la LiU y primer autor del artículo publicado en *Science*.
Uno de los hallazgos más importantes del presente estudio, además de los nuevos materiales, se refiere a los métodos de fabricación. El equipo de investigación ha logrado crear los MXenes de una forma completamente nueva, sin calentamiento externo y en tan solo unos segundos. El nuevo método requiere una cantidad significativamente menor de productos químicos peligrosos y menos agua en comparación con los métodos anteriores. Según Johanna Rosén, hay mucha actividad en el ámbito de la investigación en lo que respecta a la síntesis de MXenes, lo que significa que la fabricación puede ampliarse a mayor escala.
«Creo que es precisamente esa ampliación de la escala lo que impulsará a los MXenes a dar el salto para que se utilicen de forma mucho más generalizada en diferentes aplicaciones».
Además, el equipo de investigación ha demostrado que los metales de tierras raras pueden sustituir a otros metales en los MXenes, lo que significa que estos también pueden adquirir propiedades magnéticas y, por lo tanto, ampliar aún más sus aplicaciones.
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.
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