El grafeno es el material plano más popular, pero hay otros. Se publica en Nature Chemistry el llamado grafeno orgánico, el primer material plano formado por un polímero aromático conjugado (2D-CAP), en concreto por monómeros tetrabromopoliaromáticos. Su grosor es de solo un nanómetro y presenta poros con un diámetro de ∼0,6 nm. Además se pueden apilar varias capas para formar un 2D-CAP multicapa análogo al grafeno multicapa.
El artículo es Wei Liu, Xin Luo, …, Kian Ping Loh, «A two-dimensional conjugated aromatic polymer via C–C coupling reaction,» Nature Chemistry (16 Jan 2017), doi: 10.1038/nchem.2696. Nos lo cuentan Maryam Ebrahimi, Federico Rosei, «Materials science: Organic analogues of graphene,» Nature (15 Feb 2017), doi: 10.1038/nature21503.
Esta entrada participa en la LXII edición del Carnaval de Química, alojada en el blog ‘Huele a Química‘ de @hueleaquimica. El protagonista de esta edición es el samario (Sm), el elemento número 62 de la tabla periódica, y el sexto elemento de la serie de los Lantánidos.
El nuevo material 2D-CAP se ha sintetizado por polimerización en estado sólido de un cristal molecular. El resultado es una estructura multicapa de la que hay que extraer una monocapa por exfoliación mecánica. Un método que recuerda a la exfoliación de grafeno a partir de grafito usando cintas adhesivas de Geim y Novoselov. Futuros avances en las técnicas de síntesis inspiradas en la tecnología del grafeno deberían permitir la fabricación directa de las monocapas de 2D-CAP. Y por cierto, la técnica de síntesis usada podrá ser aplicada a otros polímeros que también podrían dar lugar a materiales planos.
Por desgracia, las propiedades electrónicas y optoelectrónicas del nuevo material no han sido caracterizadas en el nuevo artículo en Nature Chemistry. Como en el grafeno, los electrones π son los responsables de su conducción eléctrica y térmica, pero la propia asimetría de la red polimérica sugiere que este material tendrá un band gap, siendo un semiconductor (recuerda que el grafeno no tiene band gap y es un semimetal). Por supuesto, a priori, esto es una ventaja en el desarrollo de aplicaciones electrónicas y optoelectrónicas, como transistores orgánicos, células fotovoltaicas y sensores.
Francis
¿Cual es el metodo o los metodos mas prometedores para fabricar moleculas de diseño (farmacos, etc etc) en masa? Ej el lego molecular
Benjamin, ¿en masa?, ni idea, lo siento. Quizás algún lector pueda contestar algo en firme.
si me refiero a poder hacer farmacos atomo por atomo o por lo menos con los componenetes moleculares mas pequeños (de unos pocos atomos) en gran cantidad, no solo uno en el laboratorio, o cuales son los posibles metodos a futuro?
Relacionado con eso, haay alrededor de 127 millones de moleculas, cuantas mas podremos sintetizar? de hasta cierto tamaño,
Benjamin, «átomo a átomo» y «en masa» son términos contradictorios, al menos en este siglo. Hay muchas técnicas de síntesis que se usan en ingeniería química y en química industrial para sintetizar fármacos. Y cada fármaco concreto requiere una técnica específica para su desarrollo en masa.
Una duda Francis.
Cuando en grafeno o en este material se habla de espesor monoatómico o similar, ¿significa por ejemplo que yo puedo tener en mi mano un folio de grafeno con ese espesor?
Paco, en principio sí, pero en la práctica es imposible. Como es muy reactivo necesita un recubrimiento protector (y ya no sería grafeno con un átomo de grosor). Además, siendo muy flexible se doblaría y se pegaría a tus dedos adaptado a su forma. Siempre que veas grafeno será sobre un soporte y recubierto por su cara visible.
¿Se podrían formar nanotubos con esto?
Antonio, no lo sé, pero creo que nada lo prohíbe.