Grafeno para atrapar la luz

Científicos alemanes, norteamericanos y españoles lograron demostrar que el grafeno emite varios electrones por cada fotón de luz recibido, algo nuevo en el efecto fotoeléctrico descrito por Einstein, en el que se emite un solo electrón por cada fotón

Autor:

Prensa Latina

La Humanidad tiene un sueño: contar con energía suficiente y barata, sin tener que depender de los combustibles fósiles, que además de ser caros y agotables, contribuyen al calentamiento global mediante el efecto invernadero.

No obstante las diversas investigaciones en energías alternativas, es hacia la energía proveniente del sol, inagotable en la práctica, que se vuelven todos los pensamientos cuando del tema se trata.

La energía solar, tanto para producir vapor de agua que muevan generadores o para hacer funcionar paneles para convertir directamente la luz en electricidad, hasta el momento tiene una utilidad limitada por el rendimiento y el costo por kilowatt producido.

Sin embargo, los científicos e ingenieros no renuncian y siguen empeñados en hacer estos paneles cada vez más eficientes y baratos.

EL origen de todos estos sistemas, por lo menos en el aspecto teórico, hay que buscarlo, como muchas otras cosas, en los trabajos de Albert Einstein, quien en 1905 publicó un trabajo titulado «Heurística de la generación y conversión de la luz», popularmente conocido como Teoría del efecto fotoeléctrico.

Ese estudio tuvo tanta importancia en la Física que le valió al científico alemán recibir el Premio Nobel del año 1921, y no por la Teoría de la Relatividad, como muchos creen erróneamente. Dicho sea de paso, es incomprensible que la Teoría que más ha influido en la física teórica desde hace un siglo no tenga una sola mención en la lista de los Nobel.

El efecto fotoeléctrico explicaba cómo los fotones cuantos de luz) al impactar sobre la superficie de un metal o fibra de carbono hacen que ésta emita un electrón, lo cual desmostraba por primera vez que la luz transfiere energía a los electrones.

Este fenómeno es lo que permite, por ejemplo, que Usted pueda usar su pequeña calculadora con la luz como fuente de energía. Eso mismo es lo que hace funcionar los paneles fotovoltaicos que en algunos países desarrollados, sobre todo en áreas rurales, permiten almacenar electricidad para hacer funcionar la iluminación y los aparatos electrodomésticos de una vivienda.

Sin embargo, aunque es algo novedoso, se considera hasta ahora impracticable a nivel de todo un país para hacer funcionar todos los sistemas y fábricas que lo requieren.

Tal vez la solución esté más cerca de lo que imaginamos, y sólo tendríamos que poner en práctica los descubrimientos realizados en los últimos tiempos para avizorar la luz al final del túnel. Claro, esto es más fácil de decir que de hacer.

Recientemente, circuló en la Red de redes una información basada en un trabajo publicado en la revista Nature Physics, sobre nuevas propiedades descubiertas al grafeno, relacionadas con el efecto fotoeléctrico, de ese material formado por átomos de carbono que promete transformar todos los terrenos de la tecnología y la ciencia durante el resto del siglo XXI.

Desde que el grafeno fuera producido en laboratorio por primera vez en 2004, el interés por sus extraordinarias propiedades ha desatado la imaginación de quienes se encargan de concebir y diseñar artilugios electrónicos, tecnológicos y químicos.

El grafeno, en su realidad física, es algo así como el grafito (el material de los lápices), pero con un grosor infinitesimal y una estructura atómica hexagonal en forma de panal de abejas, que posibilita una flexibilidad y una resistencia asombrosas.

El aislamiento de este material revolucionario a temperatura ambiente le confirió el Premio Nobel de Física de 2010 a Andre Geim y Konstantin Novoselov, dos científicos de origen y formación académica rusa que pertenecen ahora a la Universidad de Manchester, en Gran Bretaña.

El material asombra por sus cualidades: peso ínfimo, elasticidad y dureza excepcionales (200 veces más duro que el acero), alta conductividad térmica y eléctrica y transparencia, y puede ser mezclado químicamente con otras sustancias para producir nuevos compuestos con otras propiedades. La lista es muy larga.

Ahora en un laboratorio de la Universidad de Zhejiang, en la ciudad de Hangzhou, en el este de China, han logrado producir un gel de grafeno con la densidad más ligera que existe, de tal manera que un centímetro cúbico del material pesa tan sólo 0,16 milígramos.

En medio de estos hallazgos, la revista Nature Physics dio cuenta de que científicos alemanes, norteamericanos y de la Universidad de Barcelona lograron demostrar que el grafeno emite varios electrones por cada fotón de luz recibido, algo nuevo en el efecto fotoeléctrico descrito por Einstein, en el que se emite un solo electrón por cada fotón.

Decir electrones es decir electricidad y de ahí a imaginar la construcción de paneles fotovoltaicos solares que produzcan energía con tanta eficiencia no hay más que un paso.

Pero siempre debe pasar algún tiempo entre los hallazgos científicos y su aplicación práctica por parte de las industrias. Muchas trabajan ya en todo el mundo para extraer todas sus promesas al grafeno, lo cual ha desatado una carrera similar a la de la antigua fiebre del oro.

La nueva propiedad descubierta a ese material no hará más que intensificar esa carrera.

Comparte esta noticia



Enviar por E-mail

  • Los comentarios deben basarse en el respeto a los criterios.
  • No se admitirán ofensas, frases vulgares, ni palabras obscenas.
  • Nos reservamos el derecho de no publicar los que incumplan con las normas de este sitio.