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Jueves, 17 octubre 2013
Ciencia de los Materiales

Chips ópticos más baratos gracias al grafeno

El grafeno, un material que consiste en una lámina de un átomo de grosor hecha de átomos de carbono posicionados en un patrón hexagonal, posee cualidades muy atractivas: Flexible, liviano, y con una enorme conductividad eléctrica, se le considera, a igual grosor de otros materiales, como el más fuerte del mundo.

En una nueva investigación, un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York, y el Centro de Investigación T. J. Watson de IBM en Yorktown Heights, Nueva York, ha identificado una nueva y prometedora aplicación del grafeno, en fotodetectores que convertirían señales ópticas en señales eléctricas dentro de chips de computadoras optoelectrónicas.

Utilizar luz en vez de electricidad para mover datos entre chips, y por el interior de estos, podría reducir drásticamente su consumo de energía y su generación de calor indeseado, problemas que siempre tienden a agravarse a medida que la capacidad de computación de los chips se incrementa.

Los dispositivos optoelectrónicos hechos de grafeno podrían tener un diseño mucho más simple que el de aparatos hechos con materiales tradicionales. Si se consigue hallar un buen método para depositar capas de grafeno con la suficiente versatilidad y grado de control, a partir de ahí sería factible diseñar y fabricar chips optoelectrónicos de gran calidad y a bajo costo.

[Img #16142]
En un nuevo fotodetector, hecho parcialmente de grafeno, los electrodos, en color dorado, están colocados, de un modo levemente asimétrico, en los lados de una guía de ondas de silicio, en color púrpura. La asimetría hace que los electrones que entran en escena como consecuencia de la acción de la luz incidente escapen en forma de corriente eléctrica de la capa de grafeno, representada en forma de una rejilla de hexágonos. (Gráfico: Cortesía del equipo de investigación)

Otra cualidad del grafeno que ha atraído el interés del equipo de Dirk Englund es que este material responde también a una gama más amplia de frecuencias de luz, en comparación con los materiales típicamente empleados en los fotodetectores. Por tanto, los chips optoelectrónicos basados en el grafeno podrían usar señales ópticas de banda más ancha, lo que los capacitaría para trasladar datos de un sitio a otro con una eficiencia mucho mayor.

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