El borofeno es un nuevo material bidimensional que se une al selecto club del grafeno, fosforeno, siliceno, germaneno, etc. Se publica en Science la fabricación del borofeno por evaporación y deposición de boro en un sustrato de plata, Ag(111). La gran ventaja del borofeno es la gran afinidad química del boro que promete gran número de aplicaciones.
El borofeno tiene una estructura de átomos de boro hexagonal (similar a la de los átomos de carbono en el grafeno), pero con un átomo de boro adicional en el centro de cada hexágono. Las capas monoatómicas de boro fabricadas por el nuevo método se han caracterizado mediante microscopia de efecto túnel y mediante difracción de electrones de baja energía. Los resultados parecen coincidir con las predicciones teóricas para el borofeno. Futuros estudios tendrán que confirmar estos resultados.
El artículo es Andrew J. Mannix et al., “Synthesis of borophenes: Anisotropic, two-dimensional boron polymorphs,” Science 350: 1513-1516, 18 Dec 2015, doi: 10.1126/science.aad1080; también recomiendo Hermann Sachdev, “Disclosing boron’s thinnest side,” Science 350: 1468-1469, 18 Dec 2015, doi: 10.1126/science.aad7021.
Las monocapas de borofeno son tan poco estables como las de siliceno, pero son más reactivas hacia el oxígeno, lo que permite estabilizarlas con capas tampón de Si/SiOx (el siliceno se suele estabilizar usando óxido de aluminio). Además, el borofeno presenta buenas propiedades mecánicas y estructurales. Según los cálculos teóricos las propiedades de las monocapas de borofeno son diferentes a las de cualquier otro material bidimensional. Por ello prometen el desarrollo de nuevos nanodispositivos en electrónica, fotónica y espintrónica.
Por supuesto, las técnicas de fabricación del borofeno por deposición física a partir de la fase de vapor no permiten la fabricación de monocapas sin defectos; serán necesarios futuros avances en estas técnicas para lograr monocapas de la suficiente calidad como para soñar en aplicaciones prácticas. Lo más interesante es la alta reactividad química del boro que permitirá el desarrollo de monocapas dopadas con elementos como C, N, O, o Si, o con diferentes grupos funcionales anclados en su superficie, incluso hidrocarburos aromáticos policíclicos.
En resumen, el borofeno tendrá un nicho de mercado con poca competencia en un futuro no muy lejano. El selecto club de los materiales bidimensionales ya tiene un nuevo miembro.
La entrada Se logra fabricar el borofeno fue escrita en La Ciencia de la Mula Francis.