El grafeno tiene una serie de propiedades únicas y bastante interesantes, entre las que se encuentra su capacidad para convertir el calor en electricidad. Ahora, un grupo de investigadores liderado por Grigory Skoblin de Chalmers University of Technology en Suecia ha tomado esta propiedad termoeléctrica y la ha convertido en la fuerza motriz detrás de un nuevo tipo de detector de radiación.
Los investigadores desarrollaron un dispositivo llamado bolómetro y detallaron los desafíos que encontraron y las ventajas que ofrece el nuevo dispositivo en un nuevo estudio titulado "Un nuevo detector de radiación hecho de grafeno". Su subtítulo es "Un nuevo bolómetro explota las propiedades termoeléctricas del grafeno". Los detalles de su investigación aparecieron recientemente en la revista Applied Physics Letters , de AIP Publishing.
El grafeno se descubrió por primera vez hace más de 10 años y se pensó que era un posible material milagroso debido a sus interesantes propiedades físicas o materiales. "Pero desafortunadamente, hay algunas limitaciones fundamentales fuertes para este material", dijo Skoblin. "Hoy en día, las aplicaciones industriales reales del grafeno son bastante limitadas".
El grafeno obtiene la mayoría de sus propiedades útiles de su construcción material. Al estar compuesto solo por hojas simples de carbono, es lo suficientemente versátil como para ser utilizado con diversos fines. Al explotar esta propiedad, pudieron desarrollar su propio tipo de bolómetro especial .
La radiación estándar puede calentar parte del dispositivo y hacer que los electrones se muevan. Esto, a su vez, hace que los electrones desplazados generen su propio campo eléctrico, lo que da como resultado la creación de una diferencia de voltaje en todo el dispositivo. El cambio de voltaje resultante se usa como una forma de detectar o medir los niveles de radiación directamente.
En comparación con otros dispositivos que reciben radiación entrante y generan corrientes eléctricas o cambios de resistencia, esto fue mucho más simple. Las versiones anteriores de este mismo dispositivo, que presentaba una doble capa de grafeno, tampoco eran tan efectivas y mucho más difíciles de escalar. Los investigadores encontraron que la versión de capa única era mucho más eficiente.
El dispositivo creado por los investigadores también ofrece otra ventaja. Tiene un recubrimiento especial llamado Parylene, un polímero dieléctrico, que le da un buen equilibrio de rendimiento y escalabilidad, según los investigadores. Según Skoblin, se puede obtener un mejor rendimiento al revestir con nitruro de boro hexagonal, pero es difícil de adquirir y no hay formas fáciles de escalar las técnicas de recubrimiento necesarias para su uso. También se dice que otros estudios muestran cuán ineficiente sería un bolómetro si bajan la ruta del revestimiento de nitruro de boro hexagonal, por lo que los investigadores optaron por ignorarlo.
Hasta ahora, los investigadores han probado su dispositivo prototipo con radiación de microondas, específicamente a 94 gigahercios, pero están buscando ampliar el rango de frecuencia en diseños futuros. Su próximo plan consiste en tratar de construir su dispositivo con el uso de la deposición de vapor químico, lo que les permitiría desarrollar piezas mucho más grandes de grafeno. Si pueden lograrlo, podría ser el gran avance que se necesita para tomar esta idea y elevarla al nivel de la producción en masa.
Fuente: Nuclear.news
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