El físico español Pablo Jarillo-Herrero revoluciona la ciencia de materiales con el grafeno
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El físico español Pablo Jarillo-Herrero, catedrático del MIT, visitó la Universidad de Zaragoza para hablar sobre materiales cuánticos bidimensionales. Es reconocido por su descubrimiento de la superconductividad en grafeno bicapa rotado en un “ángulo mágico” de 1,1 grados, dando origen al campo de la twistrónica.
Según Jarillo-Herrero, al colocar dos capas de grafeno con precisión angular, se pueden alterar dramáticamente las propiedades del material, incluso replicando diversos comportamientos de la materia. Esta capacidad de control es revolucionaria, ya que tradicionalmente se requería un cambio de material para modificar sus propiedades.
Durante su presentación, Jarillo-Herrero recordó que, según la física clásica, los materiales de una sola capa de átomos no deberían existir debido a su inestabilidad. Sin embargo, el grafeno no solo existe, sino que puede aislarse de forma casi artesanal.
Un material con un átomo de espesor
El grafeno es una lámina de carbono con un solo átomo de espesor, extraída del grafito (el material de las minas de los lápices). Destaca por su resistencia, ligereza y alta conductividad. Aunque comparte la misma composición química que el diamante, la diferente organización de sus átomos les confiere propiedades distintas.
La estructura bidimensional del grafeno es crucial para los comportamientos cuánticos que estudia Jarillo-Herrero. Para obtenerlo, se utiliza una técnica sencilla: pegar y despegar cinta adhesiva sobre el grafito, dividiendo las capas hasta obtener una sola lámina.
El ángulo mágico y sus implicaciones
El “ángulo mágico” altera radicalmente el comportamiento de los electrones. En el grafeno normal, los electrones se comportan como partículas de luz sin interacción. Sin embargo, al aplicar el ángulo mágico, la estructura los frena, intensificando la repulsión entre ellos y permitiendo que el material se convierta en un superconductor o incluso en un imán, sin alterar su composición química.
Las aplicaciones potenciales son vastas, incluyendo inteligencia artificial, computación neuromórfica, nuevos detectores de luz y tecnologías cuánticas sensibles. No obstante, aún se requiere investigación para escalar estos dispositivos y hacerlos viables a gran escala.
A pesar del reconocimiento internacional, Jarillo-Herrero mantiene la humildad y destaca la importancia de inspirar a las nuevas generaciones de científicos.
En su charla “La magia de la materia cuántica de Moiré”, Jarillo-Herrero abordó los fundamentos de los materiales bidimensionales y cómo la estructura y orientación de las capas atómicas determinan su comportamiento, incluyendo fenómenos como la superconductividad y el magnetismo.
El físico también abordó el estado de la investigación en España, reconociendo mejoras en la inversión, pero señalando la necesidad de menos burocracia, más meritocracia y mayor ambición para alcanzar el nivel de otros países. Sugiere que copiar modelos exitosos de naciones como Suiza, Alemania o Corea del Sur podría generar mejoras significativas.
