Ayer jueves 5 de marzo tuvimos la suerte de poder disfrutar de un seminario impartido por el Prof. Alexander López para los alumnos de la asignatura Ingeniería y Tecnología de Materiales de la EIMIA, en el 3º curso del Grado en Ingeniería Mecánica.
Durante la charla se presentó una introducción a la nanociencia y a la ingeniería de materiales basada en el control de sus propiedades mediante campos de radiación, con especial atención al grafeno y a otros materiales bidimensionales. En primer lugar, se explicó el concepto de nanoescala, que comprende estructuras con dimensiones entre aproximadamente 1 y 100 nanómetros, donde los materiales pueden mostrar propiedades físicas muy diferentes a las observadas a escala macroscópica. En este contexto se introdujo el grafeno, una sola capa de átomos de carbono organizada en una red hexagonal, cuya investigación ha experimentado un gran desarrollo desde su aislamiento experimental en 2004, un hito que dio lugar al Premio Nobel de Física en 2010. Este material destaca por propiedades excepcionales como su alta conductividad eléctrica y térmica, gran resistencia mecánica, flexibilidad y elevada transparencia óptica, lo que lo convierte en un candidato muy prometedor para aplicaciones tecnológicas en campos como sensores, dispositivos optoelectrónicos, células solares o materiales estructurales avanzados.
El seminario también abordó algunos conceptos fundamentales de física del estado sólido, como la estructura de bandas electrónicas y la existencia de bandas prohibidas (bandgaps), que determinan el comportamiento eléctrico de los materiales y que el alumnado ya había estudiado previamente en la asignatura de Ciencia de Materiales de segundo curso. A continuación, el profesor López presentó diversos resultados recientes de investigación, mostrando cómo los campos electromagnéticos o la radiación pueden modificar la estructura electrónica de estos materiales y permitir así el control de sus propiedades físicas. En particular, se discutieron los llamados materiales semi-Dirac, en los que las partículas presentan comportamientos distintos según la dirección del movimiento, así como el fenómeno de los plasmones, que consiste en oscilaciones colectivas de los electrones inducidas por la interacción con la luz. Finalmente, se analizaron sistemas formados por dos capas de material, en los que la rotación relativa entre ellas puede alterar sus propiedades electrónicas y plasmónicas, mostrando cómo la geometría y la interacción entre capas permiten diseñar materiales con propiedades ajustables para futuras aplicaciones en nanoelectrónica y fotónica.
Desde el grupo NANOMAT queremos agradecer sinceramente al Prof. Alexander López su visita a nuestra Escuela y el tiempo dedicado a compartir con nuestros estudiantes su trabajo y experiencia investigadora. Este tipo de actividades permiten acercar al alumnado a la investigación actual en ciencia de materiales y conocer de primera mano algunas de las líneas más prometedoras en el desarrollo de nuevos materiales avanzados. 🔬
