Los investigadores de la Universidad de TU Delft (Países Bajos) han descubierto un nuevo material notable, el carburo de silicio amorfo (a-SiC), que proporciona una gran resistencia, al tiempo que presenta propiedades mecánicas que son cruciales para el aislamiento de vibraciones en un microchip. Este material es óptimo para fabricar sensores de microchips ultrasensibles.
Los materiales amorfos se parecen a un conjunto de Legos apilados al azar, donde los átomos no están dispuestos de manera consistente. Esta aleatoriedad proporciona al material una mayor resistencia de hasta 10 GigaPascal (GPa).
Los investigadores utilizaron un método innovador para probar la resistencia a la tracción del carburo de silicio amorfo. En lugar de los métodos tradicionales que pueden provocar irregularidades en el material debido al anclaje, utilizaron tecnología de microchip. Al hacer crecer y suspender las capas de carburo de silicio amorfo sobre un sustrato de silicio, aprovecharon la geometría de las nanohebras para generar altas fuerzas de tracción.
Las nanohebras son bloques de construcción fundamentales, la base sobre la cual se construyen estructuras colgantes más complicadas. Un alto límite elástico en una nanohebra se traduce en resistencia del material en su forma más básica.
Al crear muchas estructuras de este tipo con fuerzas de tracción crecientes, observaron con precisión el punto de ruptura. Este enfoque no sólo proporciona una precisión sin precedentes, sino que también allana el camino para futuros experimentos con materiales.
Escalabilidad del carburo de silicio amorfo
En última instancia, lo que distingue a este material es su escalabilidad. El grafeno, una sola capa de átomos de carbono, es conocido por su resistencia, pero es difícil de producir en grandes cantidades. El diamante, aunque fuerte, es raro en la naturaleza o costoso de fabricar. Por su parte, el carburo de silicio amorfo se puede producir a escala de oblea, lo que permite disponer de grandes láminas de este material extremadamente robusto.
La gama de aplicaciones potenciales es enorme, desde sensores de microchips ultrasensibles y células solares avanzadas hasta tecnologías innovadoras para la investigación espacial y determinaciones de ADN.