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Siliceno, el nuevo grafeno


Todos hemos oído hablar del grafeno, esa milagrosa costra de solo un átomo de grosor fabricada a partir del carbono. Pero parece que ahora ha llegado el turno del siliceno, un nuevo material destinado a revolucionar el mercado de los microcomponentes. El siliceno presenta una estructura sólida, obtenida a partir de  átomos de silicio, posee la misma estructura de panel de abeja propia del grafeno gracias a la inclusión de una capa extra de plata o cerámica. A pesar de que se conoce desde 2007, los científicos aún buscan un proceso industrial para producirlo masivamente. Si lo encuentran, y seguramente lo harán, podría reemplazar al grafeno.

Hasta no hace mucho se creía que el futuro de los componentes microelectrónicos estaba en manos de un material casi milagroso, llamado grafeno. El grafeno es, esencialmente, una lámina extremadamente delgada (tanto, que sólo tiene un átomo de grosor) de carbono. Esta estructura laminar conforma una red cristalina en la que los átomos de carbono se distribuyen en los vértices de una serie interminable de hexágonos, en una disposición que recuerda a la forma de los panales de las abejas. Tan particulares características le otorgan una serie de cualidades que lo convierten en un material único. O al menos, eso ocurría hasta hace poco.

En 2007, Lok Lew Yan Voon y Gian Guzmán-Verri, ambos de la Wright State University en Dayton (Ohio), se propusieron buscar la forma de crear un material similar al grafeno pero que emplease como “ladrillos” básicos átomos de silicio. La idea era muy buena, ya que este material -al que por analogía con el otro se denominó siliceno– sería compatible con los componentes electrónicos de los chips actuales, construidos también con silicio. Pero había un problema: el silicio, por si solo, es incapaz de formar este tipo de estructura, ya que no posee de forma natural el tipo de enlaces necesarios para emular al grafeno. Como ocurre en estos casos, varios equipos pertenecientes a diferentes instituciones comenzaron a trabajar para superar esta dificultad. El primer trocito de siliceno, según explica Antoine Fleurence, un investigador del Japan Advanced Institute of Science and Technology en Ishikawa que lideró el equipo que lo construyó, se consiguió depositando los átomos de silicio sobre una superficie de material cerámico que hacia las veces de soporte. Observando la pequeña lámina por medio de rayos X comprobaron que tenía la misma estructura hexagonal presente en el grafeno.

Fleurence no era el único que iba detrás del siliceno. En la  Universidad de Provence en Marsella, el frances Guy Le Lay también se encuentra muy cerca de lograrlo. Le Lay no ha conseguido desarrollar láminas delgadas de siliceno, pero puede crear barras sólidas de ese material, que muestran la estructura interna hexagonal buscada. Así las cosas, parece que la colaboración entre estos dos equipos podría por fin proporcionar siliceno en grandes cantidades. Uno de los secretos del éxito puede ser utilizar plata en reemplazo de la cerámica. El siliceno se está convirtiendo en la estrella del momento, algo que era de esperar por sus características especiales. Según ha explicado Le Lay en el último congreso de la American Physical Society, el nuevo material no sólo posee una estructura similar al grafeno sino que también comparte buena parte de sus propiedades electrónicas. Mediante técnicas espectroscópicas se ha demostrado que el siliceno posee una estructura de bandas electrónicas similares a las que, en el grafeno, permiten a los electrones moverse velozmente por su interior.

El nuevo material no sólo posee una estructura similar al grafeno sino que también comparte buena parte de sus propiedades electrónicas.

Recién estamos dando los primeros pasos en el desarrollo del siliceno. Pero los experimentos realizados hasta ahora demuestran que puede reunir en un mismo material las características del grafeno con la compatibilidad de los componentes semiconductores actuales. Si se logra poner a punto un proceso industrial adecuado para producir siliceno en grandes cantidades y a un coste bajo, seguramente reemplazará al grafeno en buena parte de sus aplicaciones.

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Escrito por Ariel Palazzesi

Comentarios

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  1. Ya veremos si es la alternativa al grafeno.

    Lo que recuerdo del grafeno es que no era tan económica la producción, y el post que presentan sobre el siliceno no nos da un indicio sobre éste tema.

    Buen post.

  2. No acabo de entender eso de hablar de sustituir al Grafeno cuando este aun no se a explotado de forma masiva y casi no se utiliza para nada. Tengo muchas esperanzas con el Grafeno, este ya ha demostrado de lo q es capaz y lo único q falta es poder desarrollar grandes cantidades y de forma económica. No olvidemos que el Grafeno sale del grafito y que por consecuencia hay mucho en el mundo, la materia prima es barata y se puede crear artificialmente con presión y temperatura.
    Aquí se habla de utilizar plata en el Siliceno! No creo q eso convierta el material en algo económico…
    Aun así, bienvenido sea que se siga investigando y desarrollando nuevos materiales. Solo espero que aparte de eso sean rentables para alguna empresa para que sus bondades puedan llegar a las manos del consumidor y no queden en el olvido o como simples descubrimientos utópicos.

  3. No se ha comercializado el grafeno y ya tenemos el siliceno, nos corre mas la cabeza que las piernas, de todos modos todo lo que sea progreso bien venido sea, ya le encontraremos aplicacion a todo.

  4. El Grafeno, ademas de sus aplicaciones electronicas, tiene muchas mas propiedades que le ganaron el apodo del "material de dios". Ademas de se superconductividad electrica y termica, es extremadamente duro, 200 veces mas que el acero, es flexible, es muy ligero, practicamente es transparente y es muy denso. Desde la contruccion hasta la confeccion de articulos comunes, el grafeno puede cubrir casi todas nuestras necesidades. Si se encontrara un metodo para producirlo de forma barata, no tendria rival alguno. El siliceno no creo que tenga oportunidad contra el grafeno, ni siquiera si su costo fuera menor.

    • Como dice #8 las ventajas del grafeno no se encuentran solo en sus propiedades electronicas sino tambien de otras grandes ventajas que se producen por estar compuestos de carbono, sin mensionar que el proceso de producción del grafeno está mucho mas desarrollado lo que traería como consecuencia una disminución de los precios cuando se empieze a producír masivamente.

      No creo que esté bien hablar de reemplazar a un material que tiene muchas otras ventajas y que su proceso de producción está mucho mas avanzado cuando ni siquiera se ha explotado correctamente, por un material cuyo desarrollo apenas se encuentra en pañales, así nunca vamos a cambiar, luego aparecerá otro material que en teoría es mejor que este y al final nunca vamos a implementar ninguno.

  5. Pues por lo visto en los articulos, aun es muy complicado, los calculos que hacen son solo de primeros principios. En el grafeno, aunque los electrones tengan masa efectiva nula y se comporten como particulas relativistas, aun dista un buen de tener aplicaciones industriales.

  6. Efectívamente a mi no me atrae para nada el siliceno, además mucho decir que en aplicaciones electronicas, pero no dicen nada de su resistencia. ¿Es más resistente acaso que el propio grafeno?. Sincéramente lo dudo, dado que el silicio por si solo en estado natural tiene dureza 6.
    No creo que sea tan inovador como el grafeno, símplemente será un material mas y punto.
    Además esa idea de crear procesadores de ordenador a 1000ghz o más basados en el grafeno atrae pero que mucho.
    Y encima es muchísimo más barato que el siliceno, dado que el carbono es muchísimo más fácil de encontrar y de procesar que el silicio que se requiere de muchísimo más trabajo.

    Que compatibilidad ni que mierda, que amorticen más el uso del silicio en los componentes actuales, hasta que se extienda el uso del grafeno y punto. Para que queremos un material que no es tan útil como el grafeno en cuanto a aplicaciones de todo tipo pero sobretodo informáticas, cuando podemos esperar mientras seguimos un poco más con el silicio hasta que se empiece a implementar el grafeno para estos usos siendo muchísimo mejor que el siliceno.

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