{"id":9542,"date":"2022-02-20T21:08:05","date_gmt":"2022-02-20T21:08:05","guid":{"rendered":"http:\/\/www.inmesol.es\/blog\/?p=3612"},"modified":"2025-01-08T16:50:34","modified_gmt":"2025-01-08T16:50:34","slug":"demuestran-que-el-grafeno-multiplica-la-electricidad-partir-de-la-luz-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.inmesol.com\/en\/blog\/demuestran-que-el-grafeno-multiplica-la-electricidad-partir-de-la-luz-2\/","title":{"rendered":"Demuestran que el grafeno multiplica la electricidad a partir de la luz"},"content":{"rendered":"

Hace aproximadamente un a\u00f1o, un grupo de investigadores del Instituto de Ciencias fot\u00f3nicas de Barcelona<\/strong> (ICFO) mostr\u00f3 indirectamente que el grafeno es capaz de transformar un solo fot\u00f3n en m\u00faltiples electrones<\/strong>; es decir, que podr\u00eda ser altamente eficaz para la transformaci\u00f3n de la luz en electricidad<\/strong>. Ahora, un grupo de cient\u00edficos de la Escuela Polit\u00e9cnica Federal de Lausana<\/strong> (EPFL) ha conseguido demostrar c\u00f3mo se produce este fen\u00f3meno<\/strong>. El trabajo, que ya se ha publicado en la revista Nano Letters<\/i>,\u00a0 abre la posibilidad de crear una nueva generaci\u00f3n de dispositivos fotovoltaicos<\/strong> muy avanzados con este material.<\/p>\n

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Imagen cortes\u00eda de ICFO<\/p>\n

Los cient\u00edficos sab\u00edan que cuando el grafeno absorbe un fot\u00f3n, genera m\u00faltiples electrones\u00a0 con la energ\u00eda suficiente para conducir una corriente el\u00e9ctrica. El problema era que este fen\u00f3meno de conversi\u00f3n de los fotones en electricidad se produce a tal velocidad que las t\u00e9cnicas convencionales no pod\u00edan detectarlo<\/strong>. La noticia es que un equipo integrado por cient\u00edficos de varias universidades (la EPFL de Suiza, la Aarhus de Dinamarca y el Centro Elettra de Italia), ha desarrollado un nuevo m\u00e9todo de espectroscopia denominado \u201cde fotoemisi\u00f3n en tiempo ultrarr\u00e1pido y con resoluci\u00f3n de \u00e1ngulo\u201d (trARPES) que s\u00ed lo permite.
\nLa demostraci\u00f3n<\/strong> con esta t\u00e9cnica avanzada de espectroscopia se ha realizado en el laboratorio Rutherford Appleton de Oxford (Inglaterra). Para poder capturar el proceso de conversi\u00f3n, los investigadores introdujeron una peque\u00f1a muestra de grafeno en una c\u00e1mara de alto ultra vac\u00edo (UHV) y la sometieron al impacto de un pulso \u201cbomba\u201d ultrarr\u00e1pido de luz l\u00e1ser con el prop\u00f3sito de excitar sus electrones y llevarlos a\u00a0 estados de energ\u00eda m\u00e1s elevados en los que pueden conducir una corriente el\u00e9ctrica. Entonces, golpearon el grafeno con un pulso sonda temporizado que fotograf\u00eda la energ\u00eda que cada electr\u00f3n presenta en un momento determinado. Las instant\u00e1neas se tomaron una y otra vez creando una especie de pel\u00edcula de animaci\u00f3n que recoge todo el proceso de conversi\u00f3n.<\/p>\n

Control del flujo de energ\u00eda en las telecomunicaciones<\/h4>\n

As\u00ed como los fotones son cuantizaciones (cuantos) de ondas electromagn\u00e9ticas y mec\u00e1nicas, el plasm\u00f3n es la cuasipart\u00edcula resultante de la cuantizaci\u00f3n de las oscilaciones del plasma. Pues bien, hace unos d\u00edas, cient\u00edficos del ICFO, del MIT, del CNRS, CNISM y Graphanea han demostrado que es posible el control el\u00e9ctrico del flujo de energ\u00eda de<\/strong> iones de erbio<\/strong> a los fotones y plasmones mediante la simple aplicaci\u00f3n de un voltaje el\u00e9ctrico<\/strong>. Los iones de erbio emiten luz a una longitud de onda de 1,5 mm, longitud conocida como la tercera ventana de telecomunicaciones <\/strong>(muy importante en las telecomunicaciones \u00f3pticas porque es una regi\u00f3n en la que se produce poca p\u00e9rdida de energ\u00eda, lo que favorece la transmisi\u00f3n de informaci\u00f3n) , y se utilizan en los amplificadores de fibra \u00f3ptica.<\/p>\n

\"La
La estructura cristalina ideal del grafeno es una ret\u00edcula hexagonal. Autor imagen: AlexanderAlUS via Wikimedia Commons.<\/figcaption><\/figure>\n

Poder controlar la modulaci\u00f3n el\u00e9ctrica de la emisi\u00f3n de fotones en las comunicaciones \u00f3pticas<\/strong> y en dispositivos emisores de luz<\/strong> como los l\u00e1seres, sensores \u00a0o pantallas es una hecho relevante y supone la posibilidad de crear nuevos nanodispositivos fot\u00f3nicos basados en la plasm\u00f3nica activa.<\/p>\n

El investigador del ICFO Frank Koppens ha comentado que este trabajo “demuestra que, gracias a las propiedades optoelectr\u00f3nicas del grafeno, es posible el control el\u00e9ctrico eficaz de la luz a escalas nanom\u00e9tricas<\/strong>“. Los resultados de la investigaci\u00f3n pueden posibilitar una nueva generaci\u00f3n de nano-sensores con aplicaciones en diversas \u00e1reas como el de las biomol\u00e9culas, las c\u00e9lulas solares y los detectores de luz, as\u00ed como en el procesamiento de informaci\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/p>\n

El estudio, publicado en la revista Nature Physics<\/i>, \u00a0ha sido financiado por Flagship Grafeno de la Comisi\u00f3n Europea, el programa NWO Rubicon, la Fundaci\u00f3 Privada Cellex Barcelona, y los programas ERC y MIT MISTI-Espa\u00f1a.<\/p>\n

M\u00e1s art\u00edculos sobre el grafeno en este blog:<\/strong><\/p>\n

El grafeno, un material que cambiar\u00e1 nuestro mundo<\/p>\n

El grafeno, \u00faltimas novedades<\/p>\n

Fuentes:<\/strong><\/p>\n

http:\/\/spectrum.ieee.org\/nanoclast\/green-tech\/solar\/graphene-gets-another-boost-in-high-conversion-efficiency-photovoltaics<\/p>\n

http:\/\/www.graphenano.com\/#services<\/p>\n

https:\/\/descubrelaenergia.fundaciondescubre.es\/2015\/01\/21\/grafeno-para-controlar-el-flujo-de-energia-en-las-telecomunicaciones\/<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Hace aproximadamente un a\u00f1o, un grupo de investigadores del Instituto de Ciencias fot\u00f3nicas de Barcelona (ICFO) mostr\u00f3 indirectamente que el grafeno es capaz de transformar un solo fot\u00f3n en m\u00faltiples electrones; es decir, que podr\u00eda ser altamente eficaz para la transformaci\u00f3n de la luz en electricidad. Ahora, un grupo de cient\u00edficos de la Escuela Polit\u00e9cnica Federal de Lausana (EPFL) ha conseguido demostrar c\u00f3mo se produce este fen\u00f3meno. <\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[32,22],"tags":[104],"categorias-smart-power-":[],"paises-":[],"class_list":["post-9542","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-espanol","category-ciencia-y-tecnologia","tag-ciencia-y-tecnologia"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.inmesol.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9542","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.inmesol.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.inmesol.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.inmesol.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.inmesol.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=9542"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.inmesol.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9542\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.inmesol.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=9542"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.inmesol.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=9542"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.inmesol.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=9542"},{"taxonomy":"categorias-smart-power-","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.inmesol.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categorias-smart-power-?post=9542"},{"taxonomy":"paises-","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.inmesol.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/paises-?post=9542"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}