NMAT2D-CM combinará la óptica, la física teórica y la ciencia de materiales para estudiar los materiales 2D con el fin de desarrollar dispositivos con aplicaciones industriales
Una de las áreas de la investigación que más ha contribuido al avance de las fronteras del conocimiento durante los últimos quince años, desde que en 2004 Geim y Novoselov consiguieran aislar grafeno—una capa de átomos de carbono—, ha sido aquel de los Materiales Bidimensionales, materiales laminares de espesor comparable al átomo, que presentan propiedades ópticas y electrónicas muy distintas a sus formas tridimensionales. Desde aquel entonces, la investigación de los materiales 2D ha avanzado por dos caminos.
El primero de ellos, más cercano a la investigación aplicada, surgido del escalado del crecimiento del grafeno mediante deposición química de vapor (CVD), ha dado lugar a aplicaciones de la más diversa índole aprovechando sus excelentes propiedades químicas, ópticas, electrónicas y estructurales.
La segunda línea, más actual pero también más relacionada con la investigación básica aún, surgió de la posibilidad de apilar capas de distintos materiales bidimensionales en formas que resultan muy estables y cuya combinación de propiedades ha hecho promesas teóricas del calibre de la superconductividad a temperatura ambiente.
Durante los últimos años, Madrid se ha convertido en un activo nodo en la investigación de los materiales 2D, contando con reputados investigadores en prácticamente cada línea principal de esta investigación, que ya cristalizó en el exitoso programa MAD2D-CM, programa precursor de NMAT2D-CM. NMAT2D pretende, en primer lugar, dar un paso más en el entendimiento de las propiedades fundamentales de estos materiales a través del estudio y caracterización de sus propiedades ópticas de transporte y estructurales en combinación con el diseño de modelos teóricos. Esto permitirá crear un catálogo de materiales 2D según sus propiedades u obtener protocolos de transferencia efectiva de grafeno. El segundo objetivo estratégico se centra en el análisis y desarrollo de nuevas aplicaciones en campos tan distintos como la electrónica, la aeronáutica y la energía, que se cimentará en el éxito del primer objetivo. El potencial de transferencia tecnológica de este objetivo le haría más visible, ya que su éxito daría lugar a aplicaciones más concretas, como dispositivos electrónicos basados en [Cu2I2(TAA)]n, dispositivos piezoeléctricos, rectificadores y plasmónicos, fotodetectores, celdas fotovoltáicas, sensores o materiales compuestos para la industria aeronáutica.
Alcanzar estos objetivos requiere integrar a los representantes más punteros de la investigación en materiales 2D madrileña, así, liderados por Francisco Guinea, NMAT2D-CM integra a 50 investigadores teóricos y experimentales, técnicos e ingenieros, que se reparten entre la Fundación IMDEA Nanociencia, el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid de CSIC, la Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma de Madrid, el Instituto de Sistemas Optoelectrónicos y Microtecnología de la Universidad Politécnica de Madrid y la Fundación para la Investigación, Desarrollo y Aplicación de Materiales Compuestos.
NMAT2D-CM ha diseñado un programa de actividades que se desarrolla desde el pasado 1 de enero y se alargará hasta finales del año 2022 y cuenta con aproximadamente 900.000 Euros concedidos por el programa de Tecnologías 2018 de la Consejería de Educación e Investigación de la Comunidad de Madrid. Los objetivos científicos anteriores se enmarcan en una ambiciosa estrategia, cuya visión es mantener y aumentar la influencia de la Comunidad de Madrid en uno de los puntos estratégicos de la investigación y desarrollo de materiales 2D. Para ello, el consorcio ha diseñado un ambicioso plan ejecutivo en la formación y atracción de investigadores.
