Científicos chinos desarrollan metales bidimensionales de menos de un nanómetro de grosor

Investigadores chinos han logrado sintetizar metales bidimensionales (2D) con un espesor inferior a un nanómetro, acercándose al límite de ångström, una unidad de medida que equivale a una décima de nanómetro y se emplea para medir estructuras a escala atómica.

El estudio, desarrollado por el Instituto de Física de la Academia China de Ciencias, y publicado en la revista Nature, destaca por su potencial aplicación en electrónica y optoelectrónica, informó este jueves la agencia estatal Xinhua.

El equipo utilizó un método innovador denominado compresión van der Waals, que permitió estabilizar capas ultrafinas de bismuto, estaño, plomo, indio y galio entre monocapas de disulfuro de molibdeno (MoS₂), evitando su degradación por reacciones químicas con el entorno.

Estos metales bidimensionales presentan propiedades físicas emergentes, incluyendo una conductividad eléctrica superior a la de sus versiones tridimensionales y un nuevo modo de vibración fonónica.

"El grosor de estos metales 2D es solo una millonésima parte de una hoja de papel A4 y una 200.000ª parte del diámetro de un cabello humano", explicó a Xinhua Zhang Guangyu, miembro del equipo investigador. Según el científico, si un cubo de metal de tres metros se comprimiera en una sola capa atómica, podría cubrir toda la superficie de Pekín.

Amplía el campo de materiales 2D

El hallazgo amplía significativamente el campo de materiales 2D, dominado hasta ahora por compuestos como el grafeno. "Este logro llena un vacío clave en la familia de materiales 2D y fomentará avances teóricos, experimentales y tecnológicos", indicó Du Luojun, otro de los miembros del equipo.

Desde el descubrimiento del grafeno monocapa en 2004, los materiales 2D han revolucionado nuestra comprensión de los materiales y han impulsado avances en la física de la materia condensada y la ciencia de los materiales.

En los últimos 20 años, la familia de materiales 2D se ha ampliado rápidamente, incluyendo cientos de materiales 2D accesibles experimentalmente y casi 2.000 materiales predichos teóricamente. Sin embargo, la creación de metales 2D ha sido extremadamente difícil debido a los fuertes enlaces metálicos entre átomos en todas las direcciones, dijo Zhang Guangyu.

"Al igual que los metales 3D impulsaron las eras del cobre, el bronce y el hierro, los metales 2D podrían impulsar la próxima etapa de la civilización humana, aportando innovaciones tecnológicas en numerosos campos, como los transistores ultramicro de baja potencia, los dispositivos de alta frecuencia, las pantallas transparentes, la detección ultrasensible y la catálisis de alta eficiencia", afirmó Zhang.