Investigadores de las universidades de Málaga (UMA) y la Complutense de Madrid (UCM) han creado un modelo molecular de doble capa de grafeno capaz de controlar la rotación, lo que permite, a su vez, controlar la conductividad y alcanzar “propiedades semiconductoras potencialmente espectaculares”.

Esta nueva molécula ha sido diseñada por los científicos de las citadas universidades junto a laboratorios internacionales de Japón y Singapur, un hallazgo que ha sido publicado en la revista científica ‘Nature Chemistry’, ha informado este viernes la UMA en un comunicado.

La investigación sienta las bases para la creación de moléculas artificiales capaces de mimetizar la eficiencia de los procesos fotosintéticos con posibles aplicaciones en la fotovoltaica.

El catedrático de Química Física de la UMA Juan Casado Cordón considera al grafeno -lámina infinita de átomos de carbono- como uno de los grandes descubrimientos de los últimos 20 años debido a sus “propiedades únicas”, como la alta conductividad eléctrica y térmica o su gran flexibilidad y, a la vez, resistencia.

Estas cualidades se convierten excepcionales, según ha explicado, con una evolución hallada recientemente consistente en unir dos copas de este material, hasta crear un modelo bicapa de grafeno.

Ha señalado que, mediante el diseño de nanografenos moleculares unidos covalentemente se puede “simular la búsqueda del ángulo mágico entre láminas grafenoides, que es donde se consigue la semiconductividad”, una propiedad clave para, por ejemplo, la construcción de transistores, que son las unidades básicas de los ordenadores.

Además, este modelo desarrollado en la UMA y UCM, permite la formación de enlace iónico entre moléculas orgánicas -un átomo domina a otro en la separación de carga-, cuando en la inmensa mayoría de casos estudiados en moléculas orgánicas hasta el momento se opta por un enlace compartido o covalente.

“El descubrimiento de un estado de la materia metaestable y perdurable en el tiempo con transferencia de electrones es un caso único entre moléculas de carbono”, ha asegurado Casado, quien ha añadido que este es un ejemplo único de molécula ‘mecano-cuántica’ con enlace molecular electrostático ‘pre-cuántico’ si se desea o ‘clásico’ por su carácter culómbico.

Así, esta investigación sienta las bases para la creación de moléculas artificiales capaces de mimetizar la eficiencia de los procesos fotosintéticos -convertir la energía de la luz en energía electrostática y luego química-, ya que la bicapa de nanografeno diseñada, como consecuencia de la transferencia electrónica, mimetiza las moléculas biológicas involucradas en la fotosíntesis, lo que permitiría, en un futuro, hacer aplicaciones fotovoltaicas artificiales bajo diseño.

El hallazgo es resultado de un trabajo de más de tres años, en el que, además de Casado, han participado los científicos del Departamento de Química Física la Universidad de Málaga Samara Medina, que se ha ocupado de la parte experimental, y Daniel Aranda, encargado de modelizar teóricamente el proceso de transferencia de carga.

Asimismo, forman parte de este estudio laboratorios internacionales de Japón y Singapur e investigadores de la Universidad Complutense de Madrid encabezados por el profesor Nazario Martín, Premio Nacional de Investigación Enrique Moles, en Ciencias y Tecnologías Químicas 2020.

Fuente: lavanguardia.com