Molibdenita

El futuro sustituto del silicio: ¿Grafeno o Molibdenita?

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November 17, 2011

La molibdenita es un mineral del grupo II (sulfuros), según la clasificación de Strunz; es un disulfuro de molibdeno (MoS2). Es de apariencia y de tacto similar al grafito; y también posee propiedades lubricantes que son consecuencia de su estructura de capas. La estructura atómica consiste en láminas de átomos de molibdeno contenidos entre láminas de átomos de azufre. Las uniones Mo-S son fuertes, pero la interacción entre átomos de azufre entre las capas superiores e inferiores de un conjunto de tres láminas es débil, lo que produce un efecto de fácil deslizamiento a la vez que planos de exfoliación.

La molibdenita se produce en depósitos minerales hidrotermales de alta temperatura. Entre los minerales asociados a ella se encuentran la pirita, la calcopirita, el cuarzo, la anhidrita, la fluorita y la scheelita. Entre los depósitos más importantes se cuentan los depósitos de pórfidos de molibdeno diseminados en Questa, Nuevo México, EE.UU., y en las minas Henderson y Climax en Colorado, EE.UU.. La molibdenita también puede presentarse junto a depósitos de pórfido de cobre como ocurre en Arizona y Utah en EE.UU., y en México.

El descubrimiento realizado en el laboratorio suizo del École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) podría desarrollar un papel fundamental en el segmento de la electrónica, ya que facilitaría la fabricación de transistores que son más pequeños y más eficientes energéticamente.

La investigación llevada a cabo en el Laboratorio de Electrónica y Structuras a Nanoescala (LANES) ha revelado que la molibdenita (MoS2), es un semiconductor muy eficiente. Además, el mineral, que es muy abundante en la naturaleza, se usa a menudo como un elemento integrante de las aleaciones de acero o como aditivo en lubricantes, pero aún no se había estudiado su aplicación al mundo de la electrónica.

Según Andra Kis, uno de profesores del EPFL encargados del estudio, la molibdenita “es un material de dos dimensiones, muy delgado y fácil de usar en nanotecnología. Tiene potencial real en la fabricación de transitores muy pequeños, en la de LEDs y en células solares“.

El Grafeno viene siendo la estrella de los nuevos materiales, con sus increíbles capacidades de conducción eléctrica y térmica que permitirían fabricar computadoras mucho más rápidas y eficientes. Sin embargo, la Molibdenita (MoS2), es un material que puede encontrarse facilmente en la naturaleza y presenta características que lo hacen mucho mejor que el Grafeno para fabricar transistores. La Molibdenita se conoce desde hace muchísimo tiempo, pero recién ahora se empezó a evaluar su potencial como material para aplicaciones electrónicas.

Año tras año, los fabricantes de chips, como Intel, AMD, ATI, NVIDIA, QUACOMM y muchos más, reducen sus tamaños de fabricación. Es usual escuchar que tal o cual línea de procesadores están fabricados con un “proceso de 45 nm” o, los más nuevos, en 22 nanómetros. ¿Qué significa esto? Los transistores que componen los chips se graban mediante técnicas litográficas sobre la superficie del buffer de Silicio, esto les permite hacer transistores muy pequeños, cuyo tamaño es del orden de varias decenas de nanómetros. Cada reducción en el tamaño de los transistores implica muchísima investigación y desarrollo por parte de las empresas, y cuánto más reducen el tamaño, más díficil es hacer el siguiente salto. Actualmente estamos experimentando el salto de 45 a 22 nanómetros, pero el próximo va a llevar varios años y muchos dólares involucrados. Aquí es dónde los nuevos nanomateriales salen a jugar un papel fundamental.

Aplicaciones de los nanomateriales

Desde su descubrimiento en 2004, hasta

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