En nuestro mundo actual, el galio se utiliza en todas partes, y la vida moderna sería irreconocible sin las ventajas que aporta.
Mientras lees esto, lo más probable es que los átomos de galio (Ga) más cercanos se encuentren dentro del dispositivo informático que tienes al alcance de la mano. Los dispositivos WiFi y Bluetooth que incorporan los ordenadores portátiles, teléfonos móviles y tabletas actuales utilizan semiconductores de arseniuro de galio (GaAs), que aprovechan sus propiedades para fabricar circuitos integrados de radiofrecuencia. En los últimos años, los cargadores para dispositivos móviles se han vuelto mucho más pequeños, al tiempo que proporcionan más potencia y ciclos de carga más rápidos, gracias al uso de chips semiconductores de potencia de nitruro de galio (GaN).
En su forma elemental, el galio funde a cerca de 30°C; es líquido justo por encima de la temperatura ambiente. Cuando se alea con indio, el punto de fusión resultante es inferior a la temperatura ambiente y se reduce aún más al añadir estaño. Sus bajos puntos de fusión han convertido a la familia de aleaciones de galio en un sustituto no tóxico del mercurio en aplicaciones que requieren un metal líquido a temperatura ambiente. Los metales líquidos se estudian cada vez más para aplicaciones de interfaz térmica en las que es necesario alejar el calor de los chips semiconductores calientes.
Cuando se incorporan a semiconductores III-V (GaAs, GaN, GaP y otros), las propiedades electrónicas y ópticas de estos materiales los hacen superiores al silicio, aunque a un coste más elevado. Aunque la estructura de banda electrónica de los semiconductores basados en Ga permite velocidades de conmutación mucho mayores, cualquier aplicación comercial debe sopesar este hecho con el menor coste de integración del silicio para fabricar circuitos integrados.
Los principales usos industriales del galio metálico en la actualidad son:
- Aplicaciones de semiconductores, como circuitos integrados, LED y puntos cuánticos.
- En sistemas de materiales (GaAs, GaN, GaP)
- En obleas de cristal y precursores de MOCVD de galio (TMG, TMGa)
- Galio metálico para epitaxia en fase líquida y tricloruro de galio para fabricación de TMG/TMGa
- Vehículos eléctricos y generadores eólicos
- En los imanes potentes que utilizan Ga como dopante
- Energía solar fotovoltaica
- Como dopante p en células solares de silicio
- En las células solares de capa fina que combinan galio con indio, cobre y selenio (CIGS)
- Baterías especiales
- En el electrolito de las baterías de litio-cloruro de tionilo de alta temperatura
- Pantallas LCD y OLED
- Como óxido de galio para parte de las películas IGZO (óxido de indio, galio y zinc) para formar los transistores que controlan la conmutación de píxeles en la placa base de la pantalla.
Como puedes ver, el galio y sus compuestos tienen un número asombroso de usos industriales y propiedades únicas e intrigantes en comparación con otros elementos. Una lectura interesante y divertida es *La cuchara que desaparece* (https://www.amazon.com/Disappearing-Spoon-Madness-Periodic-Elements/dp/0316051632), de Sam Kean. Este libro recoge historias fascinantes y poco comunes sobre grupos de elementos de la tabla periódica, pero el título de la obra está directamente relacionado con el galio. Y, para ver cómo funciona una cuchara que desaparece, echa un vistazo al vídeo aquí: https://youtu.be/t3tpj9hVbJU
