Al grafeno le ha surgido un duro competidor como título al material más prometedor: el borofeno

Más fuerte y más flexible que el grafeno, una capa de boro de un solo átomo podría revolucionar los sensores, las baterías y la química catalítica. El llamado borofeno es un alótropo cristalino propuesto para el boro.

El borofeno tiene una estructura de átomos de boro hexagonal (similar a la de los átomos de carbono en el grafeno), pero con un átomo de boro adicional en el centro de cada hexágono. Fue fabricado hace apenas dos o tres años.

Predicho en 1990

Los electroquímicos creen que el borofeno podría convertirse en el material del ánodo en una nueva generación de baterías de iones de litio más potentes. Los químicos están fascinados por sus capacidades catalíticas. Y los físicos están probando sus habilidades como sensor para detectar numerosos tipos de átomos y moléculas.

Los físicos primero predijeron su existencia en la década de 1990 utilizando simulaciones por ordenador para mostrar cómo los átomos de boro podrían formar una monocapa. Pero esta sustancia exótica no se sintetizó hasta 2015, utilizando deposición química de vapor. Este es un proceso en el que un gas caliente de átomos de boro se condensa en una superficie fría de plata pura.

Desde la síntesis del borofeno, los químicos han estado caracterizando ansiosamente sus propiedades. El borofeno resulta ser más fuerte que el grafeno y más flexible. Es un buen conductor de electricidad y calor, y también es superconductor. Estas propiedades varían según la orientación del material y la disposición de las vacantes. Esto lo hace "ajustable", al menos en principio. Esa es una de las razones por las que los químicos están tan emocionados.

Los átomos de hidrógeno también se adhieren fácilmente a la estructura de una sola capa del borofeno, y esta propiedad de adsorción, combinada con el enorme área de superficie de las capas atómicas, hace del borofeno un material prometedor para el almacenamiento de hidrógeno. Los estudios teóricos sugieren que el borofeno podría almacenar más del 15% de su peso en hidrógeno, superando significativamente a otros materiales.

Luego está la capacidad del borofeno para catalizar la descomposición del hidrógeno molecular en iones de hidrógeno, y el agua en iones de hidrógeno y oxígeno. Eso podría marcar el comienzo de una nueva era de ciclos de energía basados en el agua.

Sin embargo, los químicos tienen mucho trabajo que hacer antes de que el borofeno se pueda usar más ampliamente. Para empezar, todavía tienen que encontrar una manera de hacer borofeno en grandes cantidades. Y la reactividad del material significa que es vulnerable a la oxidación, por lo que debe protegerse cuidadosamente. Ambos factores hacen que el borofeno sea caro de fabricar y difícil de manejar. Así que hay trabajo por delante.