Sintetizan un polímero orgánico plano análogo al grafeno

El grafeno es el material plano más popular, pero hay otros. Se publica en Nature Chemistry el llamado grafeno orgánico, el primer material plano formado por un polímero aromático conjugado (2D-CAP), en concreto por monómeros tetrabromopoliaromáticos. Su grosor es de solo un nanómetro y presenta poros con un diámetro de ∼0,6 nm. Además se pueden apilar varias capas para formar un 2D-CAP multicapa análogo al grafeno multicapa.

link:
 Sintetizan un polímero orgánico plano análogo al grafeno

Grafeno y siliceno, vaya par de gemelos

Una de las ramas de la ciencia más apasionantes es la dedicada al desarrollo de nuevos materiales. Su uso en campos tan importantes como la electrónica, las comunicaciones o la medicina hace que la sociedad deba estar al día de sus propiedades. Hablemos hoy de ello.

link:
 Grafeno y siliceno, vaya par de gemelos

Mapping Ignorance: “Graphene nanopore DNA sequencing”

Te recomiendo leer mi última contribución “Graphene nanopore DNA sequencing,” Mapping Ignorance, 23 Jan 2017, sobre el uso de nanoporos de grafeno para secuenciar ADN. Una de las grandes noticias de 2016 según la revista Science han sido los avances en las técnicas de secuenciación mediante nanoporos. Los materiales de carbono, como el grafeno y los nanotubos, permiten desarrollar nanoporos que, sobre el papel, tienen las propiedades ideales para dominar esta tecnología en el futuro. Por supuesto, por ahora se restringen a los laboratorios de investigación. Te copio el primer párrafo para incentivarte a su lectura.

link:
 Mapping Ignorance: “Graphene nanopore DNA sequencing”

Cómo se arruga el grafeno cuando se somete a fricción

Una hoja de grafeno se arruga cuando la sonda de un microscopio de fuerza atómica (AFM) se desliza sobre su superficie. Para explicar este fenómeno se han propuesto muchas explicaciones. Se publica en Nature una solución a este misterio basada en simulaciones por ordenador. El grafito (múltiples capas apiladas de grafeno) se usa mucho como lubricante sólido y en recubrimientos de baja fricción. Ahora se entiende mucho mejor cómo actúa a escala microscópica.

link:
 Cómo se arruga el grafeno cuando se somete a fricción

Toxicidad del grafeno en el esperma humano

¿Quieres llamar la atención mediática al estudiar la toxicidad de un nanomaterial? Pues usa el grafeno y estudia el esperma humano. Ya hay varios estudios que han tomado este camino. El nuevo estudio publicado en Scientific Reports indica que concentraciones entre 1 y 25 μg/ml no afectan a la viabilidad del esperma. El nuevo trabajo, que quizás busca un premio Ig Nobel, usa los espermatozoides para estudiar la citotoxicidad porque en humanos es el camino más fácil.

link:
Toxicidad del grafeno en el esperma humano

Mapping Ignorance: “Graphene nanodrum solos”

Te recomiendo leer mi última contribución “Graphene nanodrum solos,” Mapping Ignorance, 11 Aug 2016, sobre las vibraciones de hojas de grafeno suspendido que se comportan como tambores en la nanoescala.

link:
  Mapping Ignorance: “Graphene nanodrum solos”

La función de onda de los fermiones de Dirac sin masa en el grafeno

En el grafeno se propagan cuasipartículas de tipo fermión de Dirac sin masa. ¿Se puede observar su función de onda? Para ello habría que confinarlas en una trampa. Se publican dos artículos en Nature Physics que usan un punto cuántico para atrapar estas cuasipartículas y observarlas con un microscopio de efecto túnel (STM). Gracias a ello han podido medir la función de onda asociada a estas cuasipartículas, eso sí, en un estado confinado (semiestable).

link:
  La función de onda de los fermiones de Dirac sin masa en el grafeno

Cuasipartículas de Majorana en una unión grafeno-superconductor

Las cuasipartículas de Majorana se propagan en superconductores topológicos. Por ejemplo, en un nanohilo semiconductor sobre un superconductor convencional. Un nuevo estudio teórico apunta a la existencia de cuasipartículas de Majorana en el grafeno. Para ello hay que inducir un estado de superconductividad topológica en el grafeno, lo que requiere ponerlo en contacto con un superconductor convencional y aplicar un campo magnético intenso. En dicho caso, las cuasipartículas (ondas de electrones) solo se pueden mover por los bordes de la hoja de grafeno comportándose como partículas de Majorana en sendos nanohilos.

link:
 Cuasipartículas de Majorana en una unión grafeno-superconductor

Una fuente de radiación terahertz usando grafeno

Un estudio teórico basado en simulaciones computacionales llevadas a cabo por el grupo de investigación Nano-bio Spectroscopy Group de la UPV/EHU, en colaboración con el centro de investigación japonés AIST, ha probado que la intensidad de la luz ultravioleta que se hace pasar a través de una nanocinta de grafeno es modulada con una frecuencia terahertz. Se abre, así, un nuevo campo de investigación en obtención de radiación terahertz, que tiene múltiples aplicaciones. La investigación ha sido publicada en Nanoscale.

link:
  Una fuente de radiación terahertz usando grafeno

Ondas en un tanque de agua que imitan la física del grafeno

La divulgación a un público general suele ser más fácil cuando se realizan experimentos. Pero en muchos casos, como las propiedades electrónicas del grafeno, no es fácil lograrlo. Se publica en American Journal of Physics un experimento para ilustrar las propiedades de las ondas de electrones en el grafeno (que se comportan como fermiones de Dirac sin masa). Un altavoz emite sonidos que pasan a través de una placa de plexiglás con agujeros en distribución hexagonal e inciden en la superficie de un tanque con agua. Como muestra esta fotografía de la superficie del tanque de agua, el resultado son ondas localizadas que se sitúan en una red hexagonal muy similares a los resultados obtenidos mediante simulaciones numéricas por ordenador.

link:
 Ondas en un tanque de agua que imitan la física del grafeno

El grafeno distingue entre isótopos del hidrógeno

Los aficionados al cine de acción posiblemente conozcan una película de 1965 dirigida por Anthony Mann, protagonizada por Kirk Douglas y Richard Harris, titulada “Los héroes de Telemark”. En ella se recrea un hecho histórico: Durante la Segunda Guerra Mundial, en la Noruega ocupada, los aliados consiguen encontrar un documento que sirve como prueba irrefutable de que los alemanes están avanzando en la búsqueda de la fisión atómica. Los guerrilleros de la resistencia noruega sabotearon la planta situada en Telemark, Noruega, en la que los nazis habían conseguido obtener el agua pesada imprescindible para el desarrollo de la bomba atómica. El agua pesada era tan difícil de obtener, se necesitaba tanto tiempo en obtener las cantidades necesarias, que la destrucción de la planta de Telemark frustraría cualquier intento de Hitler de conseguir el arma definitiva antes de que la guerra acabase.

link:
 El grafeno distingue entre isótopos del hidrógeno

Superredes de grafeno inspiradas en el conjunto de Cantor

El conjunto fractal de Cantor no existe en la Naturaleza pues presenta autosemejanza a todas las escalas. Sólo existen prefractales de Cantor, que muestran autosemejanza hasta cierta escala finita. En física e ingeniería se usan como modelo para estudiar sistemas cuasiperiódicos, que no son periódicos, pero tampoco aleatorios. Por ejemplo, para estudiar la propagación de cuasipartículas electrónicas en superredes semiconductoras y en superredes de grafeno con una estructura cuasiperiódica.

link:
  Superredes de grafeno inspiradas en el conjunto de Cantor

Ajustando la adsorción sobre grafeno

La atracción de van der Waals tiene lugar cuando dos moléculas se aproximan lo suficiente como para inducirse mutuamente una polarización eléctrica. Un equipo de investigadores acaba de presentar una forma de ajustar la fuerza de van der Waals que ejerce el grafeno sobre una molécula. La técnica, que se basa en incorporar elementos extraños (dopantes) al grafeno en la parte que no va a estar en contacto con la molécula, podría emplearse para controlar la adsorción al grafeno de un amplio espectro de moléculas y nos acerca a uno de los grandes retos de la física de la materia condensada: el control eléctrico de la adsorción.

link:
 Ajustando la adsorción sobre grafeno

El óxido de grafeno que se mueve como una oruga y coge cosas como una mano

Un equipo de científicos encabezado por Jiuke Mu, de la Universidad Donghua (R.P. China), ha desarrollado un papel en base a óxido de grafeno que puede plegarse por si mismo tomando formas prediseñadas cuando se le expone a la luz o se calienta ligeramente. Estas características del material le permiten “caminar” por una superficie lisa e incluso girar. Las posibles aplicaciones son numerosas, desde sensores a la robótica pasando por músculos artificiales.

link:
 El óxido de grafeno que se mueve como una oruga y coge cosas como una mano

Tejidos textiles fabricados con nylon y fibras de óxido de grafeno

El futuro de la ropa de vestir son los tejidos funcionales. Las fibras de óxido de grafeno son prometedoras al ser muy elásticas pero muy resistentes. Por primera vez se ha logrado fabricar usando maquinaria textil convencional un tejido mixto que combina nylon y fibras de óxido de grafeno. Hasta ahora sólo se había logrado tejer estas fibras mixtas a mano en un entorno de laboratorio. Un paso importante hacia la próxima generación de tejidos funcionales con una amplia gama de aplicaciones.

link:
 Tejidos textiles fabricados con nylon y fibras de óxido de grafeno

Naukas Bilbao 2015: Superredes de grafeno (y aislantes topológicos de Weyl)

Una de las charlas que hubo en el naukas 2015. esta habla de materiales superconductores.

link:
Naukas Bilbao 2015: Superredes de grafeno (y aislantes topológicos de Weyl)

Transistores flexibles hechos con kirigami de grafeno

Se están haciendo pruebas con hojas de grafeno usando el arte del Kirigami (doblar hojas de papel) para ver si se pueden fabricar componentes electrónicos. El vídeo del articulo es corto y muy curioso.

link:
Transistores flexibles hechos con kirigami de grafeno

Un articulo muy bueno, en el cual hablan de la creación de un micrófono de grafeno para sonidos audibles y ultrasonidos.

link:
Un micrófono de grafeno para sonidos audibles y ultrasonidos