Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford y el Departamento de Energía estadounidense han creado los primeros “electrones de diseño”, que permitirían crear nuevos materiales.

La mayor parte del universo está compuesto de sólo unas pocas docenas de elementos , y cada uno de estos elementos se compone de sólo unas pocas partículas subatómicas: electrones, protones, neutrones, quarks, etc. En su mayor parte, las propiedades de cada material, como su flexibilidad, resistencia, conductividad, se rige por los enlaces entre sus átomos constituyentes, que a su vez dictan la disposición de una molécula de electrones. Esto es más evidente en elementos como el carbono, en donde un solo elemento puede formar materiales tan diferentes como el carbón, el grafeno, y el diamante, todo en virtud de la disposición de electrones.

En resumen, si se puede mover manualmente los electrones de alrededor, se puede crear materiales diferentes o totalmente nuevos. Eso es exactamente lo que la Universidad de Stanford ha hecho, el equipo de investigadores colocó moléculas individuales de monóxido de carbono en una hoja limpia de cobre para crear “el grafeno molecular” – una sustancia totalmente nueva que definitivamente no es grafeno, pero con electrones que hacen que actúe como el grafeno.

Al mover las moléculas de monóxido de carbono con un microscopio de efecto túnel, también fueron capaces de cambiar la simetría de las corrientes de electrones en formas tales que parecía que estuvieran bajos los efectos de campos magnéticoso eléctricos, aunque no habían campos presentes. En otros experimentos, fueron capaces de mover las moléculas de carbono alterando la densidad de electrones de diferentes maneras.

“El comportamiento de los electrones en los materiales se encuentra en el corazón de prácticamente todas las tecnologías de hoy”, dijo Hari Manoharan, profesor asociado de física en la Universidad de Stanford y quien dirigió la investigación. “Estamos ahora en condiciones de ajustar las propiedades fundamentales de los electrones para que se comporten en formas poco usuales en los materiales ordinarios.”

La Universidad de Stanford tiene ahora el poder de crear nuevos materiales y modificar las propiedades de los ya existentes. En el futuro, el alambre de cobre puede hacerse más conductivo alterando ligeramente su composición electrónica, o el silicio podrá funcionar a más alta velocidad con menos fugas de energía.

Más información en: Science Daily