El "nuevo grafeno" ha sido descubierto por un grupo de investigadores de física de partículas de la Universidad de Linköping, en Suecia. Se trata del "goldeno", un material similar al grafeno, pero con la diferencia de que involucra partículas de oro dentro de su estructura.
La creación de este nuevo material abre las puertas a varias aplicaciones donde puede destacar por encima de otros, incluido el grafeno. Además, para su creación, involucra una técnica de la forja japonesa que se ha mantenido en uso desde hace muchos años. Veamos cuáles son las características más emocionantes que esconde la estructura cristalina del goldeno.
Tal como sucedió con la penicilina, el goldeno fue descubierto por error. El equipo de investigación de la Universidad de Linköping no estaba buscando crear un material similar al grafeno utilizando partículas de oro, sino que se quería elaborar una cerámica para conducción eléctrica. Así lo cuenta Lars Hultman, científico y miembro del proyecto:
"Habíamos creado el material base pensando en aplicaciones completamente distintas. Empezamos con una cerámica conductora de la electricidad llamada carburo de titanio y silicio en la que el silicio se encuentra en capas finas. Entonces la idea era recubrir el material con oro para hacer un contacto. Pero cuando expusimos el componente a altas temperaturas, la capa de silicio fue sustituida por oro dentro del material base".
De acuerdo con el artículo publicado en Nature, el goldeno es una capa de oro formada por un solo plano de átomos de oro. Este material presenta propiedades electrónicas únicas debido a que es extremadamente delgado, lo que lo vuelve un material potencialmente útil para todo tipo de aplicaciones científicas e ingenieriles.
La forja japonesa
Para "forjar" goldeno, se necesita de dos etapas fundamentales, la intercalación y el uso del reactivo de Murakami. La primera de ellas se refiere a un proceso que convierte el carburo de titanio y silicio (Ti3SiC2) en carburo de titanio y oro (Ti3AuC2). En pocas palabras, se busca intercambiar la capa de silicio por una de oro. Es un mecanismo que casi parece sacado de Fullmetal Alchemist.
Sin embargo, para lograr el cometido de obtener la película delgada (muy delgada) de oro, se necesita del reactivo de Murakami. Este componente, altamente usado en la tradicional y muy bien valorada forja japonesa, tiene la capacidad de eliminar carbono e incluso de cambiar el tono del acero. Encuentra su principal uso en la creación de cuchillos, dotándolos de un brillo particular.
"Probé diferentes concentraciones del reactivo de Murakami y diferentes lapsos de tiempo para el grabado. Un día, una semana, un mes, varios meses. Nos dimos cuenta de que cuanto menor era la concentración y más largo el proceso de grabado, mejor. Pero seguía sin ser suficiente".
Para lograr obtener un material estable y con la capa de oro necesaria para dotar de las propiedades características del goldeno, es necesario realizar el proceso en completa oscuridad. Esto tiene como principal motivo la interacción del material con los fotones de la luz, pues estas partículas provocan la generación de cianuro que termina disolviendo las partículas de oro. Es todo un viaje, cómo funciona la física y química a escalas tan pequeñas.
Emoción por su potencial
Entre las posibles aplicaciones a las que puede aspirar el goldeno (al menos por ahora) están la recolección de energía solar o la fabricación de componentes esenciales para los tratamientos contra el cáncer. Asimismo, existe la posibilidad de crear filtros para limpiar agua, así como disminuir la cantidad de oro necesaria para recubrir otros materiales o electrónicos.
No cabe duda que el goldeno tiene potencial, pero habrá que esperar para ver si no sufre de los mismos estragos por el hype que le ocurrió al grafeno. Recordemos que a inicios de la década del 2000, el grafeno fue presentado como un material que tendría aplicaciones en casi todas las áreas que nos podamos imaginar. Lo cierto es que, pese a ser útil en ciertos sectores, la emoción por su fabricación terminó quedándole muy grande con el pasar del tiempo.
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