En un descubrimiento innovador, investigadores de la Universidad de California, Santa Bárbara (UCSB) han revelado una nueva comprensión de las interacciones electrón-fonón en semiconductores bidimensionales (2D). Sus hallazgos, publicados recientemente, podrían revolucionar el diseño de dispositivos electrónicos, haciéndolos más eficientes energéticamente.
Tradicionalmente, las interacciones electrón-fonón se han considerado perjudiciales para la conductividad eléctrica. Sin embargo, los investigadores de la UCSB descubrieron que en los materiales 2D, estas interacciones pueden conservar el momento y la energía, lo que podría mejorar la conductividad. Este fenómeno, denominado «hidrodinámica electrón-fonón acoplada», sugiere un sistema de transporte de energía más eficiente.
Los ingenieros mecánicos Bolin Liao y Yujie Quan realizaron simulaciones que revelaron que los electrones y los fonones se comportan colectivamente como un fluido. Esto abre la puerta a una conductividad eléctrica altamente eficiente, incluso a temperatura ambiente, ofreciendo una alternativa práctica a la superconductividad a temperaturas ultrabajas.
Estos avances tienen implicaciones significativas para el diseño de semiconductores. Al diseñar materiales para promover colisiones que conserven el momento, podemos crear dispositivos que consuman menos energía. La investigación también destaca el potencial de los materiales 2D para la electrónica de próxima generación, incluidos los transistores basados en espín y en carga.
En noticias relacionadas, el profesor asistente de materiales de la UCSB, Daniel Oropeza, recibió el Premio Global Young Investigator 2025. Este reconocimiento subraya el creciente progreso en la utilización de materiales 2D para aplicaciones electrónicas avanzadas.