"Una hamaca hecha de grafeno de un metro cuadrado, aún teniendo un
espesor de un solo átomo, podría aguantar el peso de un niño recién
nacido o de un gato sin romperse". Discurso de entrega del premio Nobel de Física 2010 a A. Geim y K. Novoselov. Derecha: imagen tomada con microscopio de efecto túnel (STM) de átomos de grafeno. ESISNA
Los descubrimientos científicos son importantes cuando nos enseñan como es el mundo que nos rodea, o cuando dan lugar a una tecnología de uso cotidiano. En algunos campos de investigación, como en el de los nuevos materiales, el paso desde la ciencia a la tecnología, o lo que es lo mismo, desde el laboratorio al mercado, es muy rápido. Así, en pocos años, las pantallas planas hechas de cristales líquidos han pasado de tener un precio imposible a estar en la mayoría de los hogares. Lo mismo podríamos decir de las películas finas de óxidos que cubren las pantallas táctiles de los teléfonos móviles, de los recubrimientos protectores de nuestras gafas de sol, o de las aleaciones duras y ligeras de las que están fabricadas las bicicletas.
Una de las tendencias tecnológicas más importantes es la de reducir el tamaño o la dimensión de los nuevos materiales que se fabrican, de forma que siendo más y más pequeños sean cada vez más potentes. En esta carrera hacia la miniaturización nos encontramos con un límite físico: el del átomo. Aunque el electrón y el núcleo atómico son partículas más pequeñas no pueden utilizarse para crear estructuras tecnológicas. Es así como el átomo se convierte en el ladrillo más pequeño que puede utilizarse en la fabricación de nuevos materiales de dimensiones nanométricas.
Esta reducción del tamaño trae asociada una importante consecuencia: la aparición de los llamados efectos cuánticos, que cambian completamente las propiedades del material. Cuando el espesor es reducido a pocas capas atómicas, éstos dejan de funcionar como cabría esperar y presentan comportamientos anómalos, que pueden aprovecharse para mejorar o cambiar sus propiedades. Es decir, al hacer los materiales más pequeños, también los hacemos diferentes.
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