Nanotecnología

La UAM desarrolla un método para la producción industrial del antimoneno

La universidad valora crear una ‘spin-off’ para su explotación comercial. Optoelectrónica, almacenamiento de energía y catálisis, posibles campos de aplicación

Hoja de grafeno, un material que rivaliza con el antimoneno.
Hoja de grafeno, un material que rivaliza con el antimoneno.

Fue en 2016 cuando un grupo de científicos de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) logró aislar un nuevo material bidimensional derivado del antimonio con propiedades que complementaban al todopoderoso grafeno. Se trataba del antimoneno. Los esfuerzos para explotar este material para la electrónica del futuro siguieron adelante y ahora, tres años después, un equipo internacional liderado desde esa misma universidad española ha logrado desarrollar un método que permite escalar a nivel industrial la producción de este material, uno de los más prometedores en nanotecnología.

La Universidad de Valencia y la de Erlangen-Nuremberg (Alemania) son las otras dos instituciones que han participado en este proyecto, que podría hacer real muchos desarrollos que hoy parecen de ciencia ficción, como la posibilidad de convertir cualquier pared de una casa en una pantalla gigantesca. El antimoneno está compuesto exclusivamente por átomos de antimonio, y en 2015 empezó a ser contemplado para infinidad de aplicaciones tecnológicas.

El método, descrito en la revista internacional Journal of Materials Chemistry A, permite la obtención a escala industrial de antimoneno de alta calidad, mediante técnicas de exfoliación en fase líquida, según explica el codirector del trabajo, Félix Zamora. Durante la elaboración de este trabajo también se ha realizado un estudio sistemático de las variables que afectan en el proceso de producción de antimoneno, con el fin de aumentar su rendimiento, sin que esto supusiese un empeoramiento de la calidad del material obtenido.

El también codirector Gonzalo Abellán destaca que este trabajo, tema central de la tesis doctoral del ingeniero químico Carlos Gibaja, ha permitido romper la barrera de la obtención de este nanomaterial a gran escala, así como el estudio de sus propiedades electroquímicas, lo que abre las puertas a una potencial aplicabilidad en campos importantes, como el almacenamiento de energía o la catálisis, que interviene en muchos procesos industriales.

Optoelectrónica

“El antimoneno está llamado a ser un excelente candidato para generar dispositivos optoelectrónicos, debido a su gran estabilidad y gap electrónico, frente a otros nanomateriales de la misma familia como el fosforeno. pero no nos limitados a estos potenciales usos”, señala Gibaja. Así, en otros trabajo, explica, se ha conseguido expandir las aplicaciones hasta campos tan influyentes hoy en día como los citados de almacenamiento de energía o la catálisis, “e incluso estamos estudiando la fabricación de biosensores muy eficientes en detección de ADNs de células tumorales. Un trabajo que realizamos en colaboración con otra profesora de la UAM”.

El equipo de la Universidad Autónoma de Madrid cuenta que actualmente están desarrollando en el laboratorio nuevos métodos de producción de antimoneno que, junto con los estudios presentados, podrían consolidarse en patentes y la creación de una nueva empresa spin-off de la universidad.
“Nuestro grupo de investigación tiene experiencia en este sentido dado que hace más de 10 años fundó la empresa Nanoinnova Technologies, fundada por Félix Zamora junto con otros profesores de la UAM, dedicada actualmente a la producción de grafeno en grandes cantidades, y el verano pasado fundó la empresa Fourteen Energies, una spin-off de la UAM financiada con capital privado (BeAble Capital) que hoy se encuentra en fase seed o semilla”, según cuenta Gibaja, cofundador y responsable de tecnología (CTO) de esta última empresa.

Fourteen Energies, de la que también es cofundador Zamora, está trabajando en la mejora de sistemas de almacenamiento de energía empleando otros materiales similares.

Materiales para un futuro de ciencia ficción

El antimoneno tiene potenciales aplicaciones que no puede explotar el grafeno. Y es que una de las limitaciones más conocidas relativas a la aplicación de este último material en el campo de la fabricación de dispositivos en optoelectrónica se debe a que el grafeno es conductor, pero no semiconductor, y son estos últimos los materiales necesarios para fabricar dispositivos, por ejemplo, en los microprocesadores de ordenadores o móviles.

Otro material que está generando muchas expectativas es el fosforeno, con características intermedias entre un conductor y un aislante, lo que le hace idóneo para ser usado en dispositivos digitales. ¿Su problema? su gran reactividad en condiciones ambientales, porque absorbe agua de la humedad del aire y eso lo degrada y cambia sus propiedades en pocas horas.

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