Un grupo de investigadores del Instituto de Carboquímica (ICB), un centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en Zaragoza, ha conseguido desarrollar un nuevo material capaz de transformar la luz en electricidad, mucho más rápido que los materiales convencionales y con el que se podría “revolucionar” la eficiencia de dispositivos electrónicos.
Según informa el CSIC en un comunicado, este material es un híbrido de dos nanomateriales: un polímero conductor llamado politiofeno, en forma de nanopartículas 1D; y un nanomaterial 2D derivado del grafeno, conocido como óxido de grafeno.
Los investigadores, del Grupo de Nanoestructuras de Carbono y Nanotecnología (G-CNN), señalan que las propiedades “únicas” que presenta este nuevo material son muy prometedoras para mejorar la eficiencia de dispositivos optoelectrónicos como las pantallas de los dispositivos electrónicos y los paneles solares, entre otros.
El investigador principal a cargo del proyecto, Wolfgang Maser, explica el proceso. “Hemos encontrado que la estrategia de síntesis empleada para crear el nuevo material permite al polímero adoptar una estructura especial en forma de nanopartículas dispersables en agua, lo que favorece un contacto íntimo con las láminas de óxido de grafeno”, señala el investigador principal del proyecto Wolfgang Maser para explicar el proceso seguido.
Destaca, además, que este contacto, a su vez, genera cambios en el comportamiento eléctrico del material, haciéndolo más eficiente eléctricamente.
Según la investigadora Ana Benito, que lidera el proyecto junto a Maser, “interesaba mucho el politiofeno porque tiene unas propiedades ópticas, eléctricas y electrocrómicas muy ventajosas, ya que cuando se ilumina, crea electricidad y cuando recibe electricidad, produce luz, pero lo hace de forma muy lenta”.
Este grupo de investigación lleva años estudiando el óxido de grafeno, un nanomaterial derivado del grafeno, con propiedades únicas, dispersable en agua y sencillo de producir.
“Creímos que creando un material híbrido entre ambos podía solucionarse este problema”, apunta Maser, quien añade que la idea general fue modificar el politiofeno convirtiéndolo en pequeñas esferas nanométricas, unas nanopartículas que se unen fácilmente al óxido de grafeno.
Esta metodología permitía a los investigadores trabajar en medio acuoso, lo cual, subraya Ana Benito, es “muy difícil con este tipo de polímeros”.
A pesar de que inicialmente no se observó en este proceso ningún cambio en las propiedades en el nuevo material, al analizarlo en mayor profundidad los investigadores descubrieron que propiciaba que la electricidad viajara tan rápido que el proceso no podía ser detectado con los “procedimientos normales”.
La colaboración con investigadores de las universidades de Murcia, Cartagena y Zaragoza permitió conformar la relevancia del hallazgo, publicado en una de las revistas más importantes del sector, ‘Chemistry of materials’, de la editorial ACS.
Las fuentes citadas señalan que este descubrimiento tiene “importantes implicaciones” para diversas aplicaciones tecnológicas, como la fabricación de pantallas flexibles, dispositivos electrónicos portátiles y papel electrónico de alta eficiencia.
Según Eduardo Colom, principal autor del artículo e investigador a su vez del G-CNN, “estos dispositivos serían más eficientes, ligeros, flexibles y sostenibles en comparación con los actuales, ya que se basarían en materiales amigables con el medio ambiente y con excelentes propiedades eléctricas”.
Además, este desarrollo también podría mejorar la eficiencia de las células solares orgánicas, lo que permitiría una mayor captación de energía solar de forma más eficiente y económica.
“Gracias a este nuevo avance, estaríamos hablando de la posibilidad de fabricar dispositivos energéticamente más eficientes, es decir, con menor consumo energético y de respuesta rápida. Todo ello nos acerca a un futuro con tecnología más sostenible y avanzada”, añade Colom.
El nuevo material híbrido es, además, sostenible porque el proceso de síntesis empleado para crear estos materiales utiliza agua como disolvente en lugar de sustancias químicas tóxicas, a diferencia de otros procedimientos que se emplean actualmente.
Fuente: lavanguardia.com