El rival más fuerte del garfreno, el MoS2 (I)

El disulfuro de molibdeno (MoS₂) proviene de la molibdenita, un mineral de apariencia y tacto similar al grafito. Se produce en depósitos minerales hidrotermales de alta temperatura y es muy abundante en la Tierra.

El disulfuro de molibdeno (MoS₂) es un material bidimensional (2D) que se ha utilizado durante muchos años como lubricante industrial en su forma a granel, debido a que su estructura laminar hace que tenga propiedades que lo hacen único en el campo de la tribología, de hecho el sulfuro de molibdeno se conoce desde hace unos 300 años cuando ya era empleado por artesanos en prensas y herramientas e incluso durante la segunda guerra mundial como reductor del desgaste y la fricción en las máquinas de guerra. A diferencia del grafito, que también es otro material empleado como lubricante, el MoS₂ presenta menor desgaste y rozamiento. Sin embargo nunca había sido considerado como una plataforma 2D para dispositivos electrónicos, hasta que en el año pasado científicos de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne lograron producir un transistor de este nuevo material. Una de las claves de la electrónica del futuro es encontrar materiales semiconductores muy finos, duros y flexibles y probablemente el MoS₂ sea un buen candidato.

Durante años, los investigadores han estado luchando con los retos técnicos de la construcción de circuitos electrónicos basados en el grafeno, pero con el disulfuro de molibdeno ya han sido capaces de desarrollar una amplia gama de componentes electrónicos. Parece ser que el primo hermano de los filosilicatos (el MoS₂) podría abrir la puerta a una gama de productos radicalmente nuevos, desde paredes que brillan a ropa con dispositivos electrónicos incluidos y lentes con pantallas incorporadas. A continuación se enumeran las propiedades de disulfuro de molibdeno, que lo hacen tan atractivo en el mundo de la electrónica:

• Es delgado y transparente.
• Se puede depositar sobre otros materiales por técnicas bien conocidas como el CVD o el PVD.
• Es capaz de retener grandes cantidades de tensión elástica sin fracturarse.
• Su carácter semiconductor es natural y a diferencia del grafeno, el bandgap no es necesario inducirlo físicamente.
• El bandgap varía con la tensión en el material, permitiendo que las propiedades electrónicas sean configurables.
•  A la vista de esto, se han realizado una serie de hallazgos que hacen del MoS₂ un fuerte competidor del grafeno. De hecho presenta un bandgap que permite su empleo para la fabricación de transistores, así como una amplia gama de componentes electrónicos. Por ejemplo, podría ser utilizado para fabricarcélulas solares de alta eficiencia, dado que si varía la tensión a través de una lámina de MoS₂ variaría el bandgap, lo que  permitirá que diferentes partes de la célula sean capaces de absorber diferentes frecuencias de luz.

La estructura laminar del disulfuro
 de molibdeno. Los átomos de molibdeno
 se muestran en verde azulado
y en amarillo en átomos de azufre. 

Recreación de un embudo de
una lámina de MoS2 tensionado,
 para potencial aplicación en células solares.