El mercado del cobre, pilar fundamental en la industria electrónica, podría tener un sustituto en el futuro cercano. Científicos han identificado un material alternativo que promete superar las limitaciones del cobre en aplicaciones como los chips de ordenador. El fosfuro de niobio, un semimetal topológico, se perfila como un candidato revolucionario para sustituir al cobre en la construcción de dispositivos electrónicos más pequeños y eficientes.

El descubrimiento, liderado por Asir Intisar Khan y publicado en la prestigiosa revista Science, representa un hito en la investigación de materiales conductores. Tradicionalmente, el cobre ha sido el conductor preferido debido a su excelente conductividad eléctrica y relativa abundancia. Pese a ello, sus limitaciones se vuelven evidentes cuando se reduce el grosor de los conductores a escala nanométrica, donde pierde efectividad y eficiencia.

El fosfuro de niobio, en cambio, demuestra ser una alternativa prometedora. Este material no solo conduce electricidad mejor que el cobre en películas de menos de cinco nanómetros de espesor, sino que mantiene su rendimiento incluso a temperatura ambiente. Esto es posible gracias a su estructura única como semimetal topológico, que permite que sus superficies externas sean más conductivas que su núcleo, una propiedad que el cobre no posee.

Eric Pop, profesor de ingeniería eléctrica y uno de los autores principales del estudio, destacó las implicaciones energéticas de este avance. Según Pop, el uso de fosfuro de niobio podría reducir considerablemente el consumo energético en dispositivos electrónicos. Con millones de dispositivos en uso a nivel global, la mejora en eficiencia energética tendría un impacto significativo en la reducción de la huella de carbono.

El equipo también logró sintetizar películas de fosfuro de niobio a temperaturas compatibles con las técnicas actuales de fabricación de chips, allanando el camino para su posible adopción industrial. Esto es crucial, ya que cualquier innovación que busque reemplazar al cobre debe integrarse fácilmente en los procesos de producción existentes para ser económicamente viable.

El futuro del fosfuro de niobio

A pesar de su potencial, este descubrimiento apenas marca el inicio del camino. Los investigadores están trabajando en convertir estas películas de fosfuro de niobio en cables ultrafinos, con el objetivo de realizar pruebas adicionales en contextos prácticos. Además, se están explorando materiales similares que puedan ofrecer incluso mejores propiedades o mayor facilidad de fabricación.

Akash Ramdas, estudiante de doctorado y coautor del estudio, resaltó que este tipo de avances podrían desencadenar una revolución tecnológica, facilitando dispositivos más pequeños, rápidos y eficientes. La competencia por desarrollar componentes electrónicos más avanzados podría acelerar aún más el ritmo de innovación en la industria.