Un equipo de investigadores ha logrado un avance significativo en el campo del desarrollo de dispositivos más eficientes y respetuosos con el medio ambiente. Mediante la combinación de nanomateriales especiales, han conseguido crear un producto capaz de transformar la luz en electricidad y viceversa a una velocidad mucho mayor que los materiales convencionales.
Los resultados de este trabajo, realizado por un grupo de investigadores del Instituto de Carboquímica (ICB) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han sido publicados en la prestigiosa revista Chemistry of Materials.
Los científicos han conseguido un híbrido de dos nanomateriales: un polímero conductor llamado politiofeno, en forma de nanopartículas 1D; y un nanomaterial 2D derivado del grafeno, el óxido de grafeno.
Wolfgang Maser, investigador del ICB a cargo del proyecto, ha indicado en un comunicado que “las propiedades únicas que prseentason muy prometedoras para mejorar la eficiencia de dispositivos optoelectrónicos como las pantallas de dispositivos electrónicos y paneles solares, entre otros”.
El interés en el politiofeno radica en sus propiedades ópticas, eléctricas y electrocrómicas altamente ventajosas. “Cuando se ilumina, crea electricidad y cuando recibe electricidad, produce luz, pero lo hace de forma muy lenta”, ha indicado Ana Benito, investigadora y líder del Grupo de Nanoestructuras de Carbono y Nanotecnología del ICB.
Este grupo llevaba tiempo estudiando el óxido de grafeno, un nanomaterial derivado del grafeno con propiedades únicas, dispersable en agua y fácil de producir. La combinación de ambos materiales se convirtió en una propuesta para abordar esta limitación.
El enfoque de los investigadores fue transformar el politiofeno en pequeñas esferas nanométricas, es decir, nanopartículas, que se unen fácilmente al óxido de grafeno. Además, la metodología empleada permitió trabajar en un medio acuoso, lo cual suele ser complicado con este tipo de polímeros. Aunque inicialmente no se observaron cambios en las propiedades eléctricas del material, un análisis más profundo reveló que la electricidad viajaba tan rápido que no podía ser detectada con los procedimientos habituales. La colaboración con investigadores de otras universidades confirmó la importancia de este hallazgo.
El descubrimiento tiene implicaciones significativas para diversas aplicaciones tecnológicas. Por ejemplo, podría conducir a la fabricación de pantallas flexibles, dispositivos electrónicos portátiles y papel electrónico de alta eficiencia. Según Eduardo Colom, principal autor del artículo e investigador 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 avance podría mejorar la eficiencia de las células solares orgánicas, permitiendo una mayor captación de energía solar de forma más eficiente y económica, lo que nos acercaría a un futuro con tecnología más sostenible y avanzada.
Otro aspecto destacado de este nuevo material es su sostenibilidad. El proceso de síntesis utilizado para crearlo emplea agua como disolvente en lugar de sustancias químicas tóxicas, lo que podría reducir significativamente el impacto ambiental de la fabricación de dispositivos electrónicos. Además, esta estrategia de síntesis podría aplicarse a otros polímeros conductores, lo que ampliaría su potencial en una variedad de aplicaciones tecnológicas. En resumen, este descubrimiento es relevante para el diseño sostenible de nuevas estructuras de dispositivos optoelectrónicos de alto rendimiento.
El hallazgo de este material que transforma la luz en electricidad de manera más rápida y eficiente representa un importante paso hacia un futuro tecnológico más prometedor y sostenible.
