Los investigadores han creado un método para gestionar la fricción electrónica en dispositivos, lo que podría llevar a tecnologías más eficientes. Al usar materiales específicos y aplicar presión o voltaje, pueden reducir o eliminar esta pérdida de energía oculta. El avance se centra en las interacciones electrónicas en superficies lisas.
La fricción suele obstaculizar el movimiento y desperdiciar energía en las máquinas, pero incluso las superficies perfectamente lisas pueden experimentar una forma más sutil conocida como fricción electrónica, causada por interacciones entre electrones. Zhiping Xu, de la Universidad de Tsinghua en China, y su equipo han diseñado un dispositivo para abordar este problema, que consiste en grafito estratificado con un semiconductor fabricado a partir de disulfuro de molibdeno o nitruro de boro. Estos materiales minimizan la fricción mecánica, permitiendo aislar el componente electrónico. El equipo confirmó la fricción electrónica examinando la pérdida de energía relacionada con los estados electrónicos en el semiconductor durante el deslizamiento. Descubrieron que aplicar presión hace que los electrones entre capas compartan estados, deteniendo completamente la fricción. De manera similar, introducir un voltaje de sesgo regula la agitación del 'mar' de electrones, desactivando efectivamente el efecto. Para ajustes más finos, variar el voltaje en diferentes secciones del dispositivo actúa como un dial, debilitando la fricción sin eliminarla por completo. Xu explica: «Incluso cuando las superficies se deslizan perfectamente, el movimiento mecánico aún puede agitar el 'mar' de electrones dentro de los materiales». Jacqueline Krim, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, señala que las primeras observaciones de fricción electrónica surgieron en 1998 utilizando superconductores a bajas temperaturas. Ella prevé aplicaciones prácticas, como el control de la fricción en tiempo real mediante campos externos, similar a ajustar las suelas de los zapatos con una app del teléfono para superficies variables como hielo o alfombra. «El objetivo es este control remoto en tiempo real sin tiempo de inactividad ni desperdicio de material», dice Krim. Xu reconoce los desafíos en modelar matemáticamente todos los tipos de fricción, pero destaca la promesa del método donde la fricción electrónica domina el desperdicio de energía o el desgaste en dispositivos.
