Grafeno que absorbe toda la luz
Los autores del hallazgo, liderados por el espa?ol F. Javier Garc¨ªa de Abajo, consideran que tiene interesantes aplicaciones y ya han solicitado una patente
El grafeno, el material de moda, hecho de una capa de un solo ¨¢tomo de carbono cuyo descubrimiento mereci¨® el Nobel hace un par de a?os, se ha convertido en objeto de investigaci¨®n en muchos laboratorios del mundo que van encontr¨¢ndole cada vez m¨¢s propiedades excepcionales. Un equipo liderado por cient¨ªficos espa?oles acaba de anunciar el descubrimiento de un extra?o efecto con este material: es capaz de absorber toda la luz en su monocapa at¨®mica, y luz en diferentes colores. Adem¨¢s de su inter¨¦s puramente cient¨ªfico, el hallazgo tiene interesantes aplicaciones potenciales para desarrollar fotosensores de infrarrojo, por ejemplo, y F. Javier Garc¨ªa Abajo (Instituto de Qu¨ªmica-F¨ªsica "Rocasolano", Madrid) y sus colegas ya han presentado una solicitud de patente casi a la vez que publican su investigaci¨®n en la revista Physical Review Letters.
Su trabajo es te¨®rico, no experimental, pero tiene un enorme inter¨¦s pr¨¢ctico. Los fotodetectores, necesitan captar la m¨¢xima luz posible y reflejar el m¨ªnimo para ser eficaces. El grafeno, con un espesor de una sola capa at¨®mica, logra sorprendentemente este efecto de manera id¨®nea. Fotosensores para sistema de seguridad (que se activan con la luz), c¨¢maras nocturnas, biosensores o incluso paneles solares fotovoltaicos que aprovechen la radiaci¨®n infrarroja pueden beneficiarse de este hallazgo. Aunque, de momento, los c¨¢lculos de estos investigadores se limitan a al rango desde el infrarrojo medio al cercano, consideran que ser¨¢ f¨¢cil extender esta propiedad hacia otras longitudes de onda.
Fotosensores, c¨¢maras nocturnas, biosensores y paneles solares pueden beneficiarse del hallazgo
Para lograr esa absorci¨®n total del grafeno, Garc¨ªa de Abajo y sus colegas Sukosin Thongrattanasiri (Instituto de Qu¨ªmica-F¨ªsica Rocasolano) y Frank Koppens (Instituto de Ciencias Fot¨®nicas, ICFO, Barcelona) configuran el material con una disposici¨®n peri¨®dica de unas estructuras que interact¨²an fuertemente con la luz confin¨¢ndola en regiones que son cientos de veces m¨¢s peque?as que su longitud de onda. Para lograr el efecto, el grafeno tiene que estar cargado el¨¦ctricamente y esto se logra con unas conexiones el¨¦ctricas que, adem¨¢s, permiten seleccionar el color de la luz absorbido. La disposici¨®n de las estructuras tiene que ser muy precisa: si est¨¢n demasiado cerca, la luz se puede reflejar y si est¨¢n demasiado lejos unas de otras, la absorci¨®n ser¨¢ insuficiente.
Los investigadores planean ahora explorar nuevas propiedades ¨®pticas extraordinarias del grafeno.
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