MADRID, 26 Feb. (EUROPA PRESS) -
Una nueva investigación ha demostrado que el grafeno puede manipularse para crear el material ligero más absorbente para su peso hasta el momento.
Este delgado material nanométrico permitirá futuras aplicaciones, como "fondos de pantalla inteligentes" que podrían generar electricidad a partir de residuos de luz o calor y con un potencial de una gran cantidad de aplicaciones dentro de la creciente 'Internet de las cosas'.
Utilizando una técnica conocida como 'nanotexturing', que consiste en cultivar el grafeno alrededor de una superficie metálica con relieve, investigadores del Instituto de Tecnología Avanzada de la Universidad de Surrey, Reino Unido, se inspiraron en la naturaleza para crear hojas de grafeno ultrafinas diseñadas para captar la luz con mayor eficacia, según el estudio publicado en Science Advances.
De sólo un átomo de grosor, el grafeno es muy fuerte, pero tradicionalmente ineficiente en la absorción de la luz. Para combatir esto, el equipo utilizó nanopatrones para localizar la luz en los espacios estrechos entre la superficie con relieve, aumentando la cantidad de luz absorbida por el material en un 90 por ciento.
"La naturaleza ha desarrollado adaptaciones simples pero poderosas, de las que hemos tomado la inspiración con el fin de responder los retos de las tecnologías del futuro", explica el profesor Ravi Silva, director del Instituto de Tecnología Avanzada.
"Los ojos de las polillas tienen patrones microscópicos que les permiten ver en las condiciones más débiles. Estos funcionan mediante la canalización de luz hacia el centro del ojo, con el beneficio añadido de eliminar reflejos, lo cuales podrían alertar a los depredadores de su localización. Hemos utilizado la misma técnica para hacer un material sorprendentemente delgado, eficaz, ligero y absorbente modelando grafeno de una manera similar", detalla..
El grafeno ya ha destacado por su notable conductividad eléctrica y resistencia mecánica. El equipo del profesor Ravi cree que para que el grafeno sea empleado como material para futuras aplicaciones, debe aprovechar la luz y el calor con eficacia.
ABSORBE EL 95 POR CIENTO DE LA LUZ
El profesor Silva señala: "Las células solares recubiertas con este material serían capaces de cosechar luz muy tenue. Instalado en el interior, como parte del futuro 'fondo de pantalla inteligente' o 'ventanas inteligentes', este material podría generar electricidad a partir de la luz de residuos o el calor, alimentando un numerosa variedad de aplicaciones inteligentes. Los nuevos tipos de sensores y captadores de energía conectados a través de la 'Internet de las cosas' también se beneficiarían de este tipo de recubrimiento".
A ello, el doctor José Anguita, de la Universidad de Surrey y autor principal del artículo, añade: "Como resultado de su delgadez, el grafeno sólo es capaz de absorber un pequeño porcentaje de la luz que cae sobre él. Por esta razón, no es adecuado para los tipos de tecnologías optoelectrónicas que nuestro futuro 'inteligente' exigirá".
"El grafeno de 'nanotexturing' tiene el efecto de canalizar la luz en los espacios estrechos entre las nanoestructuras, mejorando de este modo la cantidad de luz absorbida por el material. Ahora es posible observar una fuerte absorción de la luz a partir de incluso películas nanométricamente delgadas. Normalmente, una hoja de grafeno tendría entre un 2 y un 3 por ciento de absorción de luz. Usando este método, nuestro revestimiento ultrafino de grafeno 'nanotexturing' de pocas capas absorbe el 95 por ciento de la luz en un amplio espectro, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo", subraya.
El siguiente paso que quiere dar el equipo es incorporar este material en una variedad de tecnologías existentes y emergentes. "Estamos muy entusiasmados con el potencial para explotar este material en dispositivos ópticos existentes para la mejora de su rendimiento. A través del Centro de Grafeno de Surrey, estamos buscando socios de la industria para explotar esta tecnología", adelanta Silva.
