Traducido por Alejandro Ramos de la Peña
El grafeno ha causado un gran entusiasmo entre los científicos desde su descubrimiento en 2004, ya que este material de carbono es extremadamente fuerte y delgado. Con tan sólo un átomo de espesor, el material en forma de panal tiene varias propiedades notables que combinan una alta resistencia mecánica con una gran conductividad eléctrica y térmica. Al grafeno se le han asociado posibles aplicaciones como un super filtro, como un componente de celdas solares transparentes para las ventanas e incluso como un material para sustituir al silicio en los chips de computadora.
Recientemente un grupo de investigadores de la Universidad Estatal de Iowa, dirigido por el físico Jigang Wang, ha demostrado que el grafeno tiene otras dos propiedades que podrían tener aplicaciones en los dispositivos de telecomunicaciones de alta velocidad y tecnología láser.
El equipo de Wang lanzó pulsos de láser extremadamente cortos en el grafeno, con lo que descubrieron un nuevo estado foto-excitado del grafeno, caracterizado por una inversión de banda ancha de los electrones. En condiciones normales, la mayoría de los electrones ocupan estados de baja energía, y sólo unos pocos se encontrarían en estados de mayor energía. En estados invertidos, esta situación cambia: más electrones se encuentran en un estado alto de energía, y pocos en niveles bajos de energía. Tales inversiones de estado son muy raras en la naturaleza y pueden tener propiedades inusuales. En el grafeno, el nuevo estado produce una ganancia óptica desde el espectro infrarrojo hasta el visible.
En palabras simples, la ganancia óptica significa: sale más luz visible de la que entra. Esto sólo puede ocurrir cuando el medio de ganancia se impulsa desde el exterior y después se estimula con luz (emisión estimulada). El descubrimiento de Wang podría abrir las puertas para los amplificadores eficientes en la industria de las telecomunicaciones y los dispositivos opto-electrónicos extremadamente rápidos.
Wang consideró que su grupo podría ayudar a la comunidad científica mediante el establecimiento de las propiedades ópticas no lineales del grafeno y la comprensión del estado de no equilibrio electrónico. Wang explicó que las propiedades ópticas lineales sólo transmiten la luz, en donde una señal de luz entra en un material y otra sale. «La propiedad no lineal puede cambiar y modular la señal, produciendo la funcionalidad de las aplicaciones para dispositivos nuevos.»Wang dijo que otros científicos han estudiado las propiedades ópticas del grafeno, pero principalmente en el régimen lineal. Su equipo parte de la hipótesis de que podría generar un nuevo «estado muy poco convencional» de grafeno que resulta en una inversión de población y en un aumento óptico.»Fuimos el primer grupo en abrir nuevos caminos, de comenzar a mirar en un estado altamente excitado, formado por electrones muy densos -. En tal estado, el grafeno tiene propiedades únicas.» Los resultados indicaron que se invierte el estado en el grafeno fotoexcitado y se emite más luz de la que se absorbe.
Imagen y Texto obtenido de: http://www.33rdsquare.com/2012/05/two-more-useful-properties-of-graphene.html
