Invitados: Juan Diego Zapata Caro, profesor Departamento de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones e integrante del Grupo de Ingeniería y Telecomunicaciones Aplicadas -GITA- y Daniel Ramírez Zora, profesor del Departamento de Ingeniería de Materiales e integrante del Centro de Investigación, Innovación y Desarrollo de Materiales -CIDEMAT-. Materiales 2D 1~10 nm de espesor son un área de investigación de gran interés en la comunidad científica que surge con la obtención y caracterización de grafeno monocapa por parte de los científicos Andrea Geim y Novoselov; a partir de este descubrimiento, familias de materiales 2D tales como: semiconductores, aislantes, conductores y superconductores se investigan fuertemente debido a sus excepcionales propiedades ópticas, electrónicas y térmicas que pueden ser utilizadas en el mejoramiento del diseño de transistores, biosensores, diodos emisores de luz, fotodectectores, computación cuántica, memorias ópticas y fuentes ultrarrápidas. De hecho, la habilidad de sintonizar sus propiedades electrónicas y ópticas dependiendo del número de capas, esfuerzos mecánicos y diferencias de potenciales, sumado a la formación de diferentes tipos de excitones convierten a los materiales 2D en elementos disruptivos para la generación de nuevas tecnologías emergentes; algunos de los logros más significativos con el uso de estos materiales se encuentra en el diseño de transistores efecto de campo, donde a nivel de laboratorio se obtienen resultados que disminuyen las corrientes de fuga de estos dispositivos en 2 órdenes de magnitud comparados con los transistores basados en silicio, lo cual representa un avance prometedor para la industria de la electrónica; además, en el área de biosensores, dispositivos basados en grafeno monocapa y heteroestructuras, muestran un desempeño significativo por encima de otros materiales, donde es posible sensar biomarcadores específicos asociados a diferentes enfermedades con un tiempo de antelación lo que permite mejorar el tratamiento de los pacientes. Finalmente, en el campo de las telecomunicaciones los materiales 2D están siendo determinantes en cada una de las etapas de los sistemas de transmisión vía comunicaciones por fibra óptica, comunicaciones inalámbricas o radio sobre fibra; por ejemplo, dado la alta demanda de usuarios en la red, amplificadores paramétricos más allá de los amplificadores basados en Erbio se están desarrollando utilizando materiales 2D con la finalidad de tener mejor ganancia, mayor ancho espectral y disminuir la relación señal a ruido. En la etapa de modulación, onduladores electroópticos basados en grafeno monocapa y heteroestructuras aumentan el ancho de banda de modulación, la razón de extinción y su tamaño; en la etapa de transmisión, láseres a fibra pulsados con altas tasas de repetición y pulsos ultracortos son diseñados con materiales 2D, mejorando significativamente la estabilidad, potencia de bombeo, coherencia espacial y temporal lo cual representa una mejoría en la etapa de trasmisión.
Gabriel Posada, Mauricio Galeano Q, Leidy Johana Quintero. Preproducción: Carlos Arturo Betancur Villegas, Comunicador Social-Periodista. Leidy Johana Quintero Martínez, Comunicadora Social-Periodista. Producción y edición:
Gabriel Posada Gálvis. Escúchanos también por la
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