Científicos del MIT han logrado un avance sorprendente al desbloquear propiedades excepcionales en el grafito, el material que conforma la mina de un lápiz. Apilando cinco hojuelas ultrafinas de grafito de manera específica, han revelado tres propiedades que nunca antes se habían observado en el grafito natural. Este descubrimiento amplía nuestra comprensión de las capacidades de este material ampliamente disponible.
Un Grafito Inusual
El grafito, compuesto de grafeno, es conocido por su estructura de panal de átomos de carbono dispuestos en hexágonos. A lo largo de los años, el grafeno ha sido objeto de investigaciones intensivas debido a sus propiedades únicas. Sin embargo, este estudio se centra en apilar láminas de grafeno de una manera específica, sin necesidad de torsión, lo que ha llevado al nacimiento de la «twistrónica«.
Correlación Electrónica: La Clave del Misterio
La investigación reveló que al apilar cinco capas de grafeno de una manera particular, los electrones en el material pueden interactuar entre sí, un fenómeno conocido como correlación electrónica. Esta «magia» es lo que desencadena las nuevas propiedades del material.
Del Grafito a la Magia
El grafito a granel y las láminas individuales de grafeno son conocidos por ser buenos conductores eléctricos, pero esta versión apilada, llamada «grafeno apilado romboédrico pentacapa«, va más allá al combinar múltiples propiedades. Este material, que tiene un grosor de solo unas pocas milmillonésimas de metro, se convierte en un material compuesto excepcional.
La Herramienta Clave: Un Microscopio Innovador
La clave para aislar este material único fue un microscopio revolucionario construido en el MIT en 2021. Este dispositivo, conocido como microscopía óptica de campo cercano de barrido de tipo dispersión, permitió a los científicos identificar y aislar las capas pentagonales de grafeno en un patrón romboédrico específico.
La Magia de la Ajustabilidad
Conectando electrodos a un «sándwich» de nitruro de boro que protege el delicado grafeno apilado romboédrico pentacapa, los investigadores pudieron ajustar el sistema con diferentes voltajes y cantidades de electricidad. Como resultado, descubrieron tres fenómenos diferentes según la cantidad de electrones que fluían en el sistema: el material podría ser aislante, magnético o topológico.
El Potencial del Grafeno Apilado Romboédrico
El grafeno multicapa apilado en patrón romboédrico se ha revelado como una plataforma altamente ajustable para explorar nuevas posibilidades en la física topológica y fuertemente correlacionada. Este descubrimiento promete abrir nuevas puertas en la investigación de materiales y desencadenar avances en múltiples campos científicos.
El MIT ha demostrado que incluso los materiales más comunes, como el grafito de un lápiz, pueden albergar sorprendentes secretos. Este avance no solo expande nuestro conocimiento sobre el grafito, sino que también subraya la importancia de la investigación en la nanoescala para desbloquear propiedades ocultas en materiales cotidianos.
