Investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (IFCO) demuestran que el grafeno es capaz de convertir las partículas de luz en electrones.
El grafeno, una sustancia similar al grafito conformada por átomos de carbono dispuestos en un patrón hexagonal, cuenta con propiedades extraordinarias que en los últimos años han llamado la atención de toda la comunidad científica. Su aplicación apunta hacia desarrollos futuristas como pantallas flexibles para dispositivos electrónicos, placas solares transparentes o nuevos sensores químicos y biológicos, solo por citar algunos.
La última noticia sobre este material la ha publicado el Instituto de Ciencias Fotónicas (IFCO), donde investigadores de esta institución han demostrado que el grafeno es capaz de convertir un fotón (partícula de luz) en múltiples electrones capaces de conducir corriente eléctrica. “Este prometedor descubrimiento convierte al grafeno en una importante alternativa para la tecnología de energía solar, actualmente basada en semiconductores convencionales como el silicio”, señala Frank Koppens, miembro líder del IFCO, agregando que “en la mayoría de los materiales, un fotón absorbido genera un solo electrón, pero en el caso del grafeno un sólo fotón absorbido es capaz de producir muchos electrones excitados y, por lo tanto, una señala eléctrica mayor”.
Al mandar un número conocido de fotones a diferentes energías sobre una capa de grafeno, “Hemos visto que los fotones de alta energía (por ejemplo, los de color violeta) inducen un mayor número de electrones excitados que los fotones de baja energía (por ejemplo los infrarrojos). Pero en ambos casos siempre era igual o superior al número de fotones mandado”, comenta Klass-Jan Tielrooij, otro de los investigadores del equipo. Esta característica hace del grafeno una piedra angular para la innovación de cualquier dispositivo que quiera convertir la luz en electricidad, lo cual podría llegar a producir en los próximos años un cambio revolucionario.
Muchas empresas internacionales y autoridades estatales están convencidas de su gran potencial para revolucionar la economía mundial; cabe mencionar que la Unión Europea acaba de comprometer una inyección de 1.000 millones de euros para su desarrollo. Algunas de sus propiedades más destacads son: Generación de electricidad al ser alcanzado por la luz, transparencia, flexibilidad, autoenfriamiento, alta conductividad térmica y eléctrica, elasticidad y dureza (200 veces mayor que el acero, casi igual al diamante), alta reacción química con otras sustancias, gran ligereza (una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan sólo 0,77 miligramos), menor efecto Joule (no se calienta al conducir los electrones), alta razón Superficie/Volumen (potencial supercondensador), cuando recibe algún daño se autorepara, posible uso futuro en preservativos y, en su forma óxida, absorbe residuos radioactivos.
Aunque el enlace químico y su estructura se describieron durante el decenio de 1930, en el 2010 se le otorgó el premio Novel a Andréy Gueim y a Konstantín Novosiólov por sus revolucionarios descubrimientos acerca de este material. En febrero de 2010, IBM anunció que habían fabricado transistores con grafeno que operaban a frecuencias de 100 GHz, y en septiembre del mismo año, alcanzaron los 300 GHz. Es por eso que en los últimos años las publicaciones especializadas rebosan de artículos en los que se atribuye a esta estructura de carbono como la “panacea universal” ya que en muchas características (aunque no todas), podría llegar a reemplazar los dispositivos que requieren silicio, como las mencionadas celdas solares.
“Se sabía que el grafeno es capaz de absorber un espectro muy grande de colores de la luz. Sin embargo, ahora sabemos que una vez el material ha absorbido esta luz, la eficiencia de conversión de energía es muy alta. Nuestro próximo reto será encontrar formas para extraer la corriente eléctrica y mejorar la absorción del grafeno. Entonces seremos capaces de diseñar dispositivos de grafeno que detectan la luz de manera más eficiente, dando paso a células solares más eficientes “, concluye Koppens.
Los resultados de la investigación completa se encuentran publicados en la revista Nature Physics en una mutua colaboración con expertos del Instituto de Tecnología de Massachussets (EE UU), el Instituto Max Planck (Alemania) y la empresa Graphenea S.L.
Fuente original http://www.iluminet.com/Texto Extraído de la pagina: http://www.iluminet.com/el-grafeno-la-panacea-de-las-placas-solares/
