Simulan la síntesis del pentagrafeno, un material que podría mejorar las propiedades que posee el grafeno, el material de moda de los últimos años.
Nadie pone en duda que el grafeno sea el material de moda de los últimos años. Protagonista de asombrosas investigaciones, con las que hemos descubierto aplicaciones en salud, electrónica u óptica, no hay día que la ciencia no ponga a prueba sus propiedades.
Una reciente investigación quiere probar los límites del grafeno. Ir un paso más allá, hacia lo que han denominado ultragrafeno. Este innovador material podría revolucionar los resultados obtenidos hasta el momento en el campo de la nanoelectrónica y la nanomecánica.
Lo más asombroso de todo es que lo han realizado con unas estructuras peculiares, diferentes a las típicas celdas hexagonales de carbono con las que solemos representar el grafeno. Se trata de pentágonos de carbono, por lo que el nuevo material ha recibido el nombre de pentagrafeno.
Las múltiples caras del carbono
El carbono es un elemento químico que tiene múltiples caras. Generalmente es descrito en el plano como una estructura hexagonal. La naturaleza, a veces, consigue sorprendernos, como vemos en la siguiente imagen:
Lo hace cuando descubrimos formas alotrópicas, tal y como sucede al observar un fullereno, que no sigue los patrones habituales del carbono, pero logra conformar la tercera estructura más estable del carbono, después del grafito y del diamante. La ciencia no deja de asombrarnos, ya que la simulación de la síntesis del pentagrafeno podría disparar las increíbles propiedades del grafeno, el material de moda de los últimos años compuesto por carbono.
Pentágonos de carbono que se enrollan en nanotubos
El pentagrafeno es muy similar al grafeno, sólo que las láminas de carbono están formadas por celdillas pentagonales. Su forma recuerda a los dibujos y figuras que vemos en la teselación de El Cairo, repetidos en las calles egipcias y en murales de origen islámico. Actualmente, sin embargo, el pentagrafeno no es una realidad, pero su existencia ha podido ser estudiada gracias a modelos teóricos y simulaciones.
Investigadores del Carnegie Institution of Washington han modelizado el pentagrafeno, confirmando que es estable dinámica y mecánicamente. Su peculiar estructura pentagonal podría permitir incluso que resistiera temperaturas superiores a los 1000 K. Además cuenta con un inusual ratio de Poisson negativo, lo que mejora todavía más sus propiedades, sobrepasando a las características del propio grafeno.
Estos resultados permiten que el pentagrafeno haya sido descrito como el ‘ultragrafeno’, que tendría más resistencia que el mismísimo material de moda. Sus conclusiones han sido ahora publicadas en la revista PNAS, y permiten soñar en un futuro con estructuras tridimensionales basadas en nanotubos de pentagrafeno.
La versatilidad que encierra este material formado con pentágonos de carbono es realmente asombrosa. A pesar de que todavía no es una realidad, estos análisis iniciales confirman sus propiedades y, especialmente, su estabilidad. Ambas características nos acercan al ultragrafeno, el material que podría revolucionar de nuevo la ciencia y la tecnología.
Imágenes | Liza (Pixabay), Open Geoscience, AlexanderAIUS (Wikimedia)
