Científicos del Galicia y Cataluña han sintetizado los nanohilos de grafeno más finos y más largos del mundo, que están hechos con hasta diez anillos de benceno. Estos fragmentos resultan interesantes por su potencial en computación cuántica y ciencias fotónicas.
El grafeno aparece como uno de los materiales del futuro. Formado por láminas de anillos de benceno fusionados y con un espesor de un solo átomo de carbono, tiene innumerables aplicaciones en electrónica, medicina y energías renovables. Ahora, investigadores del CiQUS (Santiago de Compostela) y el ICIQ (Tarragona) han conseguido sintetizar los nanohilos de este material más finos y más largos del mundo, que resultan muy interesantes por su potencial en computación cuántica y ciencias fotónicas.
“Los acenos son moléculas que podrían considerarse hilos de grafeno,” explica el investigador del CiQUS Diego Peña. “Están formados por varios anillos de benceno fusionados de manera lineal, y podemos visualizarlos mediante microscopios con resolución atómica,” afirma. Hasta ahora, el aceno más largo que se había aislado unía siete anillos de benceno. Los nanohilos del ICIQ tienen nueve y los del CiQUS, diez.
“Hemos usado una tecnología similar para prepararlos,” comenta Antonio Echavarren, investigador del ICIQ. “Depositamos un precursor estable en una fina lámina de oro a muy baja temperatura y luego, con la ayuda del haz de electrones del microscopio, conseguimos transformarlo en el producto deseado,” añade.
Jóvenes investigadoras
Los dos equipos han presentado sus resultados casi simultáneamente, tras varios años de trabajo multidisciplinar. Además, en ambos trabajos han participado jóvenes investigadoras de gran proyección internacional: Fátima García, ganadora del Premio SUSCHEM Jóvenes Investigadores en 2013 y Ruth Dorel, que actualmente trabaja en el laboratorio del Premio Nobel de Química 2016 Ben Feringa.
Según García,“para poder investigar estas moléculas necesitamos colaborar con equipos de físicos especialistas en microscopía muy avanzada. Nuestros acenos tienen una longitud de tan sólo tres nanómetros, y son cien mil veces más finos que un cabello”, resalta. Para llevar a cabo estas medidas, los investigadores españoles han colaborado con colegas de la Universidad Técnica de Dresde (Alemania), y las universidades Marie Curie-Sklodowska y Jagiellonian University (Polonia).
Por el momento, las moléculas son sólo estables sobre una superficie de oro, en condiciones de ultravacío y a temperaturas extremadamente bajas, pero los resultados son muy prometedores. “Se han medido sus propiedades electrónicas y se corresponden perfectamente con las que predecían los cálculos teóricos,” asegura Dorel.
Los nuevos acenos son magníficos semiconductores, y podrían utilizarse en los dispositivos electrónicos del futuro. “Nuestro trabajo presenta también un nuevo método para preparar estas moléculas de manera más eficiente, lo que permitirá obtener cantidades más grandes de estos nanohilos,” concluye la investigadora.
Referencias bibliográficas:
J. Krüger, F. García, F. Eisenhurt, D. Skidin, J.M. Alonso, E. Guitián, D. Pérez, G. Cuniberti, F. Moreno, D. Peña. "Decacene: On-Surface Generation" Angewandte Chemie International Edition (2017), DOI: 10.1002/anie.201706156.
R. Zuzak, R. Dorel, M. Krawiek, B. Such, M. Kolmer, M. Szymonski, A.M. Echavarren, S. Godlewski. “Nonacene Generated by On-Surface Dehydrogenation” ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b04728.
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