Átomos que hacen materiales a medida
Investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) y de las universidades Autónoma de Barcelona, de Basilea y Politécnica de Eindhoven han conseguido fabricar un material a medida solo cambiando la disposición de los átomos que lo componen.
El avance, que publica la revista Nano Letters , permitirá elaborar dispositivos termoeléctricos y nanoelectrónicos eficientes, ya que requieren materiales de alta calidad y sin defectos en su estructura e interfases.
Según el investigador del ICMAB-CSIC Riccardo Rurali, los científicos han estudiado durante siglos las leyes de las naturaleza que infieren determinadas propiedades a los materiales, por ejemplo por qué el cobre es un buen conductor eléctrico, por qué el vidrio es transparente o por qué la magnetita es magnética para llegar a la época actual de poder diseñar materiales con propiedades hechas a medida.
Para crear materiales con nuevas propiedades, los ingenieros han creado superredes: estructuras periódicas hechas de una secuencia ordenada de bloques o capas apiladas de diferentes materiales, y que se comportan como metamateriales, es decir, tienen sus propias propiedades, que pueden cambiarse controlando el apilamiento de los bloques (composición, estructura, grosor, etc.).
Ahora, los investigadores han demostrado por primera vez que las propiedades vibratorias de una superredes de fase cristalina se pueden cambiar a voluntad.
«Este descubrimiento abre el camino a interesantes desarrollos futuros, ya que las interfases entre diferentes materiales son a menudo ásperas y defectuosas, mientras que las interfases entre diferentes estructuras cristalinas del mismo material son notablemente nítidas y limpias, una característica crucial para muchas aplicaciones», ha precisado Rurali.
«Esto se debe, añade, a que la especie atómica y la naturaleza del enlace químico permanecen iguales, mientras que solo cambia la disposición atómica».
Según el investigador, «aunque hasta ahora se había debatido si estos nuevos sistemas podrían comportarse como superredes convencionales, ahora vemos que es posible, y que seguramente van más allá».