Una nueva forma de carbono

Se ha logrado obtener una forma de carbono que hasta hace no muchos años  habría sido considerada imposible.

El carbono existe en varias formas. Además del diamante y el grafito, hay formas descubiertas en años recientes con propiedades asombrosas. Por ejemplo, el grafeno, con un grosor de solo un átomo, es el material más delgado conocido, y sus inusuales propiedades lo convierten en un candidato muy interesante para aplicaciones de vanguardia en electrónica e la ingeniería. En el grafeno, cada átomo de carbono está enlazado a tres vecinos, formando hexágonos dispuestos en una red que recuerda a la estructura de un panal de abejas de la miel.

Diversos estudios teóricos han demostrado que los átomos de carbono también pueden posicionarse siguiendo otros patrones de red plana y con ciertas condiciones, pero ninguna red de esta clase se había hecho realidad hasta ahora.

Un equipo integrado, entre otros, por Michael Gottfried y Qitang Fan, ambos de la Universidad de Marburgo en Alemania, así como Peter Liljeroth, de la Universidad Aalto en Finlandia, ha descubierto ahora una nueva red de carbono. La red tiene un grosor de un átomo, o sea que es tan delgada como el grafeno, pero está formada por cuadrados, hexágonos y octágono​s que conforman una estructura ordenada de red.

Los investigadores confirmaron la estructura única de la red mediante un microscopio de alta resolución y descubrieron que sus propiedades electrónicas son muy diferentes a las del grafeno.

A diferencia del grafeno y otras formas de carbono, la red de bifenileno, que es como se denomina el nuevo material, tiene propiedades metálicas. Las franjas estrechas de la red, de solo 21 átomos de ancho, ya se comportan de entrada como un metal, mientras que el grafeno es un semiconductor a este tamaño.

Estas franjas podrían utilizarse como hilos conductores en futuros dispositivos electrónicos basados en el carbono.

Estructura de la nueva red de carbono. La parte superior muestra de forma esquemática los enlaces entre los átomos de carbono, formando cuadrados, hexágonos y octágonos. La parte inferior es una foto de la red, obtenida con microscopía de alta resolución. (Imágenes: University of Marburg / Aalto University. CC BY)

La red de bifenileno también podría servir como material anódico superior en las baterías de iones de litio, permitiendo una mayor capacidad de almacenamiento de litio en comparación con la de los materiales actuales basados en el grafeno.

Los investigadores han publicado en la revista académica Science los detalles técnicos de su descubrimiento, bajo el título “Biphenylene Network: A Nonbenzenoid Carbon Allotrope”. (Fuente: NCYT de Amazings)