Un estudio dirigido por la Universidad de Houston (Estados Unidos) ha logrado un gran avance en el campo de la conducción de calor, trastocando conocimientos de larga data: descubrieron que la conductividad térmica del arseniuro de boro (BA) es en realidad más fuerte que la del diamante. Ya sabes, en el mundo de la ciencia de los materiales, los diamantes han sido durante mucho tiempo el "techo" de la conductividad térmica. Sin embargo, las últimas investigaciones muestran que cuando el cristal de arseniuro de boro alcanza una pureza extremadamente alta, su conductividad térmica supera fácilmente los 2100 W/mK, rompiendo directamente el récord de conductividad térmica de materiales isotrópicos a temperatura ambiente.
Este descubrimiento puede considerarse un avance "a nivel de libro de texto". El equipo de investigación pasó diez años completos pasando de la predicción teórica a la verificación experimental y finalmente descubrió que la clave del problema residía en la pureza del material. Debido a que las primeras muestras contenían impurezas, su rendimiento sólo podía alcanzar unos 1300 W/mK, lo que hizo que muchas personas sintieran que las predicciones teóricas no eran fiables. No fue hasta que mejoraron el proceso de preparación y crearon cristales de pureza ultra alta que se reveló la verdadera fuerza del arseniuro de boro.
Lo bueno de esta investigación es que no sólo rompe nuestra comprensión de la conductividad térmica de los materiales, sino que también presagia el futuro de la tecnología de semiconductores. El arseniuro de boro puede considerarse un "todoterreno": puede conducir el calor de manera eficiente y tiene excelentes propiedades semiconductoras. En comparación con el diamante, que requiere condiciones extremas para su síntesis, es más barato de preparar y también tiene las ventajas de una alta movilidad del portador y una amplia banda prohibida.
¿qué significa eso? Es posible que su teléfono móvil ya no se caliente, se espera que el consumo de energía del centro de datos se reduzca significativamente y el rendimiento de los equipos electrónicos de alta potencia experimentará un salto cualitativo. Se puede decir que se trata de un hermoso doble avance en el campo de los materiales: no sólo promueve el desarrollo teórico a nivel de ciencia básica, sino que también abre nuevas posibilidades a nivel de aplicación.
Actualmente, los científicos están trabajando para mejorar aún más las propiedades de los materiales. Como dijo el equipo: No se limite a las teorías existentes, los experimentos siempre pueden traer sorpresas. Esta vez, el arseniuro de boro nos enseñó una vívida lección.