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Imagen de germanio poroso obtenida con microscopia electrónica de trasmisión TEM. Foto: Nature.

Los materiales porosos pueden tener propiedades inusuales como grandes superficies en pequeños volúmenes que les hace muy útiles como catalizadores. Además esta característica puede hacer que sus propiedades electrónicas cambien radicalmente.
Por ejemplo el silicio poroso que contiene pequeños agujeros (no confundir con los huecos electrónicos propios de los semiconductores que son la ausencia de electrones) puede emitir luz cuando el silicio normal no lo puede hacer.
Ahora dos equipos de investigadores independientes de EEUU ha desarrollado una técnica para hacer lo mismo con el germanio, que es el otro semiconductor típico usado en microelectrónica. El material podría ser usado para fabricar células solares más eficientes y como sensor químico.
En los noventa se descubrió que el silicio poroso podía emitir luz cuando se practicaban numerosos poros, pero hacer germanio poroso ha sido mucho más difícil. Hasta ahora sólo se conseguía germanio con agujeros distribuidos aleatoriamente con los que sus propiedades electrónicas no eran las buscadas.
Sarah Tolbert de University of California en Los Angeles y Gerasimos Armatas junto con Mercouri Kanatzidis de Michigan State University han puesto a punto una técnica denominada templado surfactante para crear agujeros espacialmente bien ordenados en el germanio.
El equipo de Tolbert fabricó el germanio poroso usando K₂Ge₉ que contiene 9 átomos de germanio formando pequeños agregados que se unen unos a otros para formar cortas cadenas de polímero. Lo hicieron reaccionar con un compuesto orgánico surfactante, que como el jabón tiene un extremo hidrófilo (se ve atraído por el agua) y otro hidrófobo (lo contrario).
En grupo de Michigan usó una técnica similar pero partiendo de un compuesto de germanio y un surfactante distintos para obtener germanio con una estructura de canales cúbica.
Ambos grupos descubrieron que el germanio nanoporoso absorbe luz a longitudes de onda más azules que el germanio ordinario. Además El grupo de Tolbert vio que esta longitud de onda se podía sintonizar cambiando el grosor de las paredes entre los agujeros mediante la oxidación de una parte de os átomos de germanio. También comprobaron que la misma técnica funciona con aleación de silicio-germanio.

Referencias: Nature 441 1126 y 1122.