580. ¿Un sustituto para el silicio?

22 May

Investigadores del CSIC consiguen «fabricar» un metamaterial basado en este elemento químico fundamental para la conducción electrónica.

¿Un sustituto para el silicio?

SHI LEI
Imagen de microscopía electrónica de barrido (SEM) de un cristal fotónico de nanopartículas de silicio

Desde hace años, los investigadores buscan el desarrollo demetamateriales, es decir, el desarrollo de materias artificiales que tienen diferentes características de sus originarios. Generalmente se trata de cualidades ópticas y electromagnéticas que permiten nuevos avances científicos y tecnológicos. Lo más habitual es lograr este tipo de elementos de metales nobles como el oro por su alto valor económico. Ahora, al silicio, ese metal fundamental para la conducción electrónica y que da nombre a uno de los valles más famosos del mundo, le ha salido un competidor. Una investigación liderada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha logrado desarrollarun metamaterial basado en este elemento químico, fundamental en nuestra vida.

Tal es la dependencia a este material que se ha producido en los últimos 60 años que el periodo actual se conoce como la Edad del Silicio. Este elemento esempleado en circuitos de ordenadores y en las células fotovoltáicas de los paneles solares. “En los últimos años, debido a las limitaciones de la tecnología actual, así como a la aparición de nuevos materiales y tecnologías muchos se preguntan si las Edad del Silicio está tocando a su fin”, se cuestiona Francisco Meseguer, investigador del CSIC en la Unidad Asociada del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid en la Univeridad Politecnica de Valencia, y que ha liderado este trabajo publicado en la revista Nature communications.

Las nanoesferas de silicio desarrolladas por el equipo, que ha trabajando conjuntamente con colegas de la Universidad de Texas en Austin (Estados Unidos) son las que han dado lugar a este nuevo metamaterial.

Dichas nanoesferas son 100 veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano. “Los metamateriales se fabrican a partir de metales nobles como el oro, por lo que nuestro hallazgo supone varias ventajas respecto a él: a diferencia del oro, el silicio es transparente a la radiación infrarroja donde tiene su aplicación y es hasta 1.000 veces más barato”, explica Meseguer, que dirige a un equipo que lleva investigando estas particularidades desde hace ocho años.

En este tiempo, han descubierto algunas de sus propiedades singulares como su alta capacidad para bloquear la radiación solar. Según el investigador del CSIC, “sus investigaciones han demostrado que son capaces de bloquear dicha radiación cuatro veces más eficientemente que los pigmentos protectores que se emplean habitualmente”. Meseguer considera que “las ventajas tecnológicas que supone su avance así, como el reconocimiento de la publicación en la propia revista Nature Communications sugieren que el silicio todavía tiene mucho camino que recorrer”.

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