Hemateno: el nuevo material 2D… ¿mejor que el grafeno?

Ciencia

El grafeno, sintetizado en 2004, lleva ya unos cuantos años llamado a ser el material del futuro. Entre sus numerosas ventajas encontramos que es muy resistente y conductor, además de ser ligero y de apenas unos pocos átomos de espesor. Ahora, un grupo de científicos brasileños ha creado un nuevo material en dos dimensiones llamado hemateno.

Hemateno: mejor que el grafeno en algunos casos

El hemateno (llamado hematene en inglés) está hecho de capas de mineral de hierro que sólo tienen tres átomos de espesor. Estos no son los únicos materiales en 2D que se han creado, ya que hay otros estudios que han conseguido crearlas con fósforo negro, galio, disulfuro de molibdeno y triyoduro de cromo, cada uno con propiedades que los hacen especiales.

hematita hemateno

El hemateno viene de la hematita, una mineral natural que es la principal fuente para fabricar hierro. Para conseguir convertir la mena en hemateno, se somete al material a un proceso llamado exfoliación en fase líquida, que permite crear las láminas de tres átomos de hierro y oxígeno de espesor.

Una vez tenían el nuevo material, tan sólo necesitaban comprobar cuáles eran sus propiedades, y cómo difiere el estado del material al pasar de 2D a 3D. Para empezar, se descubrió que es ferromagnético, lo cual con las propiedades antiferromagnéticas de la hematita.

También se descubrió que es un buen fotocatalizador, lo cual implica que puede utilizar la luz solar para acelerar las reacciones químicas. Esta característica también está presente en la hematita, pero en ésta su efecto es demasiado débil como para poder aprovechar esta propiedad.

Fotocatalizador y conductor: así es el hemateno

Con el hemateno sí que se puede aprovechar gracias a su extrema delgadez. Así, cunado los fotones se encuentran con el material, las cargas negativa y positiva generadas no tienen que viajar por una superficie amplia. Además, los científicos mejoraron aún más su rendimiento emparejándolo con nanotubos de dióxido de titanio.

Esta propiedad tiene tres usos bastante interesantes. El primero, como fotocatalizador. En segundo lugar, también puede servir como material magnético ultrafino para dispositivos relacionados con los espines electrónicos. En tercer lugar, gracias a que pueden absorber más luz entre el espectro ultravioleta y la zona amarillo-naranja, se pueden aprovechar en el campo de la energía solar.

El grupo de científicos afirmó que esto no es más que el comienzo, y que para el futuro se van a seguir realizando tratamientos bidimensionales nanométricos para los materiales que se utilizan en la industria a diario, lo cual va a dar lugar a nuevos materiales y propiedades. El hemateno no es ni mejor ni peor que el grafeno, sino que tiene propiedades diferentes que abren la puerta a nuevos usos. Incluso no sería raro que en el futuro se descubran usos donde ambos materiales trabajen de manera conjunta.

Escrito por Alberto García

Fuente > FAPESP