Descubrimiento del pentagrafeno

Un equipo internacional de científicos ha descubierto una nueva variante estructural del carbono, a la que se ha denominado "pentagrafeno". Consiste en una hoja muy delgada de carbono puro que posee una estructura única, anecdóticamente inspirada en un patrón pentagonal de losetas que se encuentra en el pavimento de calles de la ciudad egipcia de El Cairo. El nuevo material parece ser dinámica, térmica y mecánicamente estable.

Las tres últimas formas importantes de carbono que han sido descubiertas fueron el fullereno, el nanotubo y el grafeno. Cada una tiene una estructura única. Ahora, el Pentagrafeno se une a este selecto grupo.

Todo comenzó cuando la física Qian Wang, profesora en la Universidad de Pekín en China, y profesora adjunta de la VCU (Virginia Commonwealth University) en Estados Unidos, estaba cenando en un restaurante de Pekín con su marido, y se dio cuenta de un mural que mostraba las losetas pentagonales de calles de El Cairo.

“Le dije a mi marido, ‘¡Ven, mira! Un patrón compuesto solo por pentágonos’”, rememora ella. Wang fotografió el patrón y a partir de aquí, junto al físico Puru Jena de la VCU y otros investigadores, comenzó a trabajar en la idea de que las leyes de la física podían permitir la existencia, aunque fuese solo artificial, de un material de carbono con una estructura comparable a la de ese pavimento, el pentagrafeno.

La mayor parte de las formas de carbono están hechas de “ladrillos” hexagonales, en ocasiones intercalados con pentágonos. El pentagrafeno sería un alótropo bidimensional (en el sentido atómico) de carbono compuesto exclusivamente de pentágonos.

Wang, Jena, Yoshiyuki Kawazoe de la Universidad de Tohoku en Japón, y otros científicos simularon la síntesis del pentagrafeno utilizando modelado informático. Los resultados sugieren que el material podría superar al grafeno en ciertas aplicaciones, ya que sería mecánicamente estable, poseería una fortaleza muy alta y sería capaz de soportar temperaturas del orden de los 700 grados centígrados. Algunas de las propiedades del pentagrafeno son tan inusuales como interesantes; entre ellas destaca el hecho de que es un semiconductor, mientras que el grafeno es un conductor de electricidad.

El próximo paso en esta línea de investigación será pasar de la teoría a la práctica, o sea intentar sintetizar pentagrafeno.

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