mie, 20 ago 2014 00:00 CDT
Aunque a menudo se utilizan materiales orgánicos como semiconductores, tales como en los LED orgánicos y transistores orgánicos, porque su conductividad eléctrica no es tan alta como la de los metales. Ahora, un equipo de científicos han superado este problema mediante el desarrollo de una nueva clase de metal orgánico altamente conductor y, aún así, suave y flexible que, a su juicio, podría tener gran utilidad para los dispositivos electrónicos desechables.
El problema para el desarrollo de metales orgánicos es que hay una compensación en términos en su estructura cristalina: se requiere una alta cristalinidad para una alta conductividad, lo que es perjudicial para la procesabilidad de los materiales.
Sin embargo, el nuevo hallazgo permite que, cuando se irradia un pulso de luz, el material reorganice sus moléculas para corregir defectos estructurales. Por consiguiente, el nuevo material puede ser ensamblado con baja cristalinidad y luegotransformarse, a través de un pulso de luz, en un material con alta conductividad eléctrica.
"Históricamente, los dispositivos electrónicos han sido desarrollados con materiales inorgánicos como silicio, cobre o plata, entre otros, que provienen de recursos naturales limitados que son caros de extraer y procesar antes incluso de ser adecuados para la fabricación", ha explicado uno de los autores del trabajo, Nicolas Giuseppone.
El investigado apunta a que uno de los "grandes problemas" de este sector es "la basura electrónica, ya que muchos de los materiales inorgánicos utilizados son muy tóxicos para el medio ambiente, y su reciclaje es difícil y costoso".
Sin embargo, los metales orgánicos proporcionan un material alternativo que es más barato, más fácil de producir, y más amables con el medio ambiente. Por ello, "además de reemplazar los materiales inorgánicos en los dispositivos electrónicos, es posible que se puedan crear dispositivos con nuevas propiedades y arquitecturas a través de una combinación de modificación sintética (a nivel molecular), así como control sobre la organización supramolecular (a nivel mayor)", ha precisado el experto.
El nuevo material es un polímero supramolecular unidimensional compuesto por pilas de unidades moleculares llamadas triarilaminas tris-amida (TATA). Aunque estos nanocables orgánicos pueden sufrir originariamente los mismos defectos estructurales como otros materiales orgánicos, la aplicación de un pulso de luz puede corregir los desajustes de las pilas TATA, esencialmente dando a los polímeros la capacidad de auto-curarse.
Los resultados, que han sido publicados en 'Journal of the American Chemical Society', mostraron que la irradiación de luz aumenta la conductividad de los polímeros supramolecular en hasta cuatro órdenes de magnitud, lo que refleja la eficacia de la auto-optimización supramolecular fotoinducida.
El estudio es la primera demostración de que los polímeros supramoleculares logran firmas electrónicas, magnéticas y ópticas similares a las medidos en los mejores polímeros.
Estos metales orgánicos altamente conductores podrían tener una variedad de nuevas aplicaciones en la electrónica orgánica, debido a sus ventajas de ser ligero, de bajo coste y desechable. Las aplicaciones incluyen electrodos transparentes, circuitos electrónicos impresos, materiales termoeléctricos, y dispositivos de memoria.
"Los planes futuros de investigación incluyen tanto aplicaciones de estos materiales en dispositivos, así como una mayor investigación en sus propiedades fundamentales", ha concluido Giuseppone.
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