Los materiales
bidimensionales, o materiales 2D, han emergido como una de las áreas más
vibrantes de la ciencia de materiales en los últimos años.
Desde el descubrimiento del grafeno, se han generado enormes expectativas en
torno a sus posibles aplicaciones, a veces incluso sobredimensionadas. Se ha
hablado de pantallas ultraflexibles, baterías de carga instantánea y
electrónica revolucionaria, lo que ha contribuido tanto al entusiasmo
como a cierta frustración cuando estas promesas no han llegado tan rápido como
se esperaba.
Los materiales 2D están permitiendo que más científicos, incluso aquellos con presupuestos limitados, contribuyan significativamente a la investigación. Crédito: iStock (composición).
Sin
embargo, más allá de la burbuja mediática del grafeno, los materiales 2D están
teniendo un impacto real y transformador, especialmente en la manera en que se
hace ciencia. Su accesibilidad experimental y la posibilidad de manipularlos
sin necesidad de grandes infraestructuras han abierto la puerta a que investigadores
en cualquier parte del mundo, incluidos aquellos en países con menos recursos,
puedan realizar estudios científicos en la frontera del conocimiento. Estos
materiales están democratizando la ciencia de materiales al hacer que el
talento y la creatividad sean más determinantes que el presupuesto disponible. En
este artículo, exploraremos cómo los materiales 2D están nivelando el campo de
juego de la investigación científica, permitiendo descubrimientos de
vanguardia en entornos donde antes hubiera sido impensable.
Un cambio radical en la
manera de hacer investigación.
Durante la segunda
mitad del siglo XX, la ciencia de materiales avanzó rápidamente, especialmente
en campos como la física del estado sólido y la microelectrónica. Estos avances
llevaron a la creación de dispositivos electrónicos cada vez más
sofisticados que hoy en día usamos en nuestra vida cotidiana. Sin embargo, este
progreso también trajo consigo la necesidad de herramientas y técnicas cada vez
más caras y complejas, restringiendo el acceso a la investigación de
vanguardia a laboratorios con grandes recursos.
Por
ejemplo, para fabricar muestras de materiales semiconductores de calidad
suficiente para hacer trabajos de investigación, se requieren técnicas como
la epitaxia por haces moleculares (MBE por sus siglas en
inglés) y la deposición por láser pulsado (PLD por sus siglas
en inglés), que son extremadamente costosas y requieren instrumentación muy
sofisticada. Para realizar estudios de física de superficies – la rama de la
física que estudia las propiedades y comportamientos de los átomos y moléculas
en las capas más externas de los materiales, donde las interacciones difieren
significativamente de las del interior – la tendencia es a realizar
experimentos en condiciones de ultra-alto vacío, un vacío similar al del
espacio exterior. Esta sofisticación ha permitido la observación de
fenómenos físicos fascinantes, pero ha hecho que solo los grupos con grandes
presupuestos puedan llevar a cabo este tipo de investigación.
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