grafeno transistores

El ADN sirve de inspiración para transistores de grafeno

Científicos de Stanford se han inspirado en el ADN para crear un transistor de grafeno, en el que el material se despliega en cadenas similares, no en capas.

Una investigación de la Universidad de Stanford ha dado con un método para desplegar estructuras de grafeno en forma de ADN. A través de una serie de procesos químicos, los átomos de carbono que forman el material se despliegan formando cadenas que siguen este modelo. Como punto final, el equipo de trabajo ha logrado crear transistores utilizando esta peculiar técnica, que no exige un coste alto de fabricación.

No son los primeros transistores de grafeno de los que se tiene noticia. De hecho la proliferación de investigaciones en este campo ha dado ya varios casos de éxito, incluido el de un circuito completo que llegó a superar el gigahercio de potencia. Sin embargo, el método empleado por los científicos de la Universidad de Stanford tiene ventajas productivas, como su bajo coste. Además, permite desplegar el grafeno de una forma que no es la habitual y cuyo equilibrio queda patente al ser la base de todos los seres vivos.

Los investigadores tomaron de una batería cadenas de ADN, que contienen átomos de carbono. Las convirtieron en solución e introdujeron una diminuta bandeja de silicio y a continuación desdoblaron el ADN para dejarlo en estructura lineal. Al mezclar el resultado con una solución de cobre, éste fue absorbido dentro de las cadenas. Por último, se introdujo metano y los átomos de carbono del gas, así como otros del mismo tipo desprendidos del ADN formaron grafeno. No sólo eso, sino que se mantuvieron cercanos a la cadena, desplegándose en idéntica estructura.

Por qué se necesita el grafeno

No bastaba con esto sino que era necesario demostrar que esta estructura era útil. El equipo de científicos ha usado las cadenas con forma de ADN para crear transistores, un componente básico. Y es que en el grafeno se ponen las esperanzas de futuro para la electrónica gracias a su capacidad para sustituir al silicio, un elemento esencial para las estructuras en todo tipo de dispositivos. Cumple la función de semiconductor, permitiendo que a través de sí mismo se pueda conducir la electricidad o detenerse.

El silicio está presente de forma generalizada en los chips, que a su vez están compuestos de transistores. Éstos actúan como puertas que abren y cierran el paso de la corriente, generando los unos y ceros en los que se basan los programas informáticos. Para aumentar la potencia de los dispositivos, los transistores han de hacerse más pequeños y deben cambiar de posición más rápido, con el fin de acelerar el paso de la electricidad.

Hasta ahora, con los transistores de silicio se ha reducido el tamaño para incrementar la velocidad de la electricidad, pero la electrónica empieza a estar cerca de unos límites en los que el calor y otro tipo de interferencias podrían perjudicar el proceso, así como el funcionamiento general del chip.

Y aquí es donde entra el grafeno, ante la necesidad de transistores más pequeños y rápidos. Por sus cualidades físicas resulta idóneo para conducir la electricidad y para hacer el juego abrir/cerrar la puerta, resultando tan diminuto como puede serlo una capa de átomos de carbono.

Imagen:  kevin dooley

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