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¿Será el estaneno el nuevo material?

Calculan que una monocapa de estaño podría ser un nuevo material para aplicaciones electrónicas.

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Átomos de fluor (en amarillo) y de estaño (en gris) dispuestos en una monocapa podrían conducir la corriente casi sin pérdidas a lo largo de donde indica las flechas. Fuente: (Yong Xu/Tsinghua University; Greg Stewart/SLAC.

Siempre hay una componente social en la ciencia, ciertos temas se ponen de moda, unos se financian y otros no. Las modas, por ejemplo, hacen que incluso se publiquen basuras en las revistas científicas que antes o después de la moda no se publicarían nunca.
Casi nadie investiga ya en Mecánica Clásica. Nadie investigaba en los Fundamentos de la Mecánica Cuántica hasta que se empezó a plantear la construcción de los supuestos computadores cuánticos. No es que los físicos tengan mal o buen gusto, es que si no tienen financiación en un campo no pueden investigar sobre él aunque lo deseen. Es lo malo de querer comer todos los días.
Quizás un físico joven espere a tener una plaza asentada para investigar sobre cosas bonitas, aunque sea sólo con lápiz y papel. Pero cuando ya consigue estabilizar su plaza ya está demasiado metido en otros temas como para investigar en temas más arriesgados.
Es increíble que la ciencia avance pese a los políticos y a los propios investigadores.
El área de la Física que más “prostituido” está es la Física de Materiales, pues de ahí algunas veces salen aplicaciones tangibles que en seguida pueden tener rentabilidad económica. Ya casi nadie trabaja en YBaCuO, parece que ahora todos trabajan en grafeno. Pero la realidad es que, pese a que ahora incluso nos prometen preservativos de grafeno, todavía no hay productos comerciales hechos con este material, ni supercondensadores que nos eviten la esclavitud de las baterías, ni electrónica rápida, ni pantallas…
Ahora parece que hay una nueva promesa en el ruedo. Se trata del estaneno. Este hipotético material consiste en una capa monoatómica de estaño similar al grafeno. Al parecer, y según los cálculos, tiene propiedades sorprendentes, como ser capaz de conducir la electricidad con un 100% de eficiencia a temperaturas a las que operan los chips de nuestros dispositivos electrónicos. Todo ello desde el punto de vista teórico según investigadores del Departamento de la Energía de EEUU y del SLAC.
Shoucheng Zhang, líder del proyecto, sostiene que el estaneno podría aumentar la velocidad y rebajar el consumo de la próxima generación de chips computacionales.
En la pasada década el grupo de Zhang ha calculado y predicho las propiedades electrónicas de unos materiales conocidos como aislantes topológicos, materiales que conducen la electricidad sólo por sus bordes y no en su interior. Estos materiales tienen el grosor de un átomo y conducen la electricidad con un 100% de eficiencia. Esta propiedad viene de la interacción compleja entre los electrones y los núcleos de elementos pesados. Se puede decir que se fuerza a los electrones a circular a lo largo de líneas definidas sin límite de velocidad de tal modo que viajan casi sin resistencia.
En 2006 y 2008 este grupo predijo que el teluro de mercurio y combinaciones de bismuto, antimonio, selenio y teluro debían ser aislantes topológicos. Pero resultó que ninguno de estos materiales era un conductor perfecto de la electricidad a temperatura ambiente, por lo que tenían aplicaciones limitadas.
Este año han estudiado las propiedades que tendría una monocapa de estaño. Sus cálculos indican que este material debe ser un aislante topológico por encima de la temperatura ambiente. Además, si se añade flúor se aumenta la temperatura límite hasta los 100 grados centígrados.
Zhang opina que el estaneno podría usarse en microprocesadores para transportar corriente entre distintos componentes. Esto permitiría reducir el consumo de energía del chip. En un brote de optimismo, este investigador propone incluso sustituir el silicio por este material y que un día Silicon Valley pase a llamarse Tin Valley.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa. [2]
Artículo original. [3]