domingo, 27 de junio de 2010

Nanocables orgánicos semiconductores

El pasado año, parte del [1] grupo del Dr. Jason Locklin del [2] Departamento de Química de la
Universidad de Georgia y profesor adjunto del [3] Franklin Collage of Arts and Science, ha
publicado un artículo en la revista científica 'Chemical Communications' en el que explican
rigurosamente su logro. Y es que los estudiantes de posgrado Nicholas M. Marshall y S. Kyle
Sontag, junto con su director de equipo, han conseguido hacer crecer unos nanohilos orgánicos
con propiedades semiconductoras que pueden hacer avanzar en gran medida ciertos problemas
de almacenamiento de energía en dispositivos electrónicos integrados en el cuerpo humano.
Tal y como lo explica el Dr. Locklin, para entender mejor como es la estructura molecular que
han creado, debemos imaginarnos un cepillo para el cabello. De modo, que el mango estaría
formado por un metal donde se hacen crecer macromoléculas orgánicas, que serían las cerdas
del cepillo. El metal es dióxido de silicio (comúnmente llamado sílice, cuya estructura está
formada por dos átomos de oxígeno y uno de silicio, siendo su fórmula química SiO2) y las
macromoléculas orgánicas son polímeros compuestos por anillos de tiofeno y benceno. El
tiofeno (C4H4S) es una molécula cíclica en forma de pentágono constituido por cuatro átomos
de carbono, uno de azufre y cuatro de hidrógeno. Y el benceno (C6H6) es también una molécula
cíclica pero con forma hexagonal y constituida por 6 átomos de carbono y 6 de hidrógeno.

Se sabe que la molécula de tiofeno se comporta como un aislante, pero si unimos varias de
ellas entre sí, formando un polímero donde el monómero repetido es el tiofeno, vemos que el
conjunto creado posee propiedades típicas de un conductor. Este grupo ha logrado una técnica
de creación de polímeros a partir de tiofenos y bencenos cuya estructura puede ajustarse a su
voluntad, logrando polímeros con propiedades semiconductoras. Esto podría permitir una nueva
línea en la creación de dispositivos electrónicos como diodos, transistores, etc. en una escala
entre los 5 y los 50 nm.
Por otro lado, es conocida la dificultad de aprovechar la energía propia del cuerpo humano para
mantener ciertas baterías de dispositivos electrónicos implantados en el mismo (prótesis,
sensores, marcapasos, etc.), pero gracias a las características orgánicas de estos polímeros que
han desarrollado, sería posible construir fuentes de alimentación de energía para dichos dispositivos
funcionando de manera autónoma.
Aunque los seres humanos tienen enzimas en el organismo que hacen un gran trabajo al
convertir la energía química en energía eléctrica, no son lo suficientemente útiles para dicha
aplicación ya que tienen capas de aislante a su alrededor para protegerse del medio, impidiendo
el transporte de electrones desde el lugar activo hasta el dispositivo electrónico implantado. Por
ello, esperan que los cables moleculares poliméricos que han elaborado proporcionen un mejor
conducto para el flujo de cargas.
Las posibilidades son muchas pero el profesor Locklin advierte que todavía no se conocen los
procesos físicos que permiten el desplazamiento de las cargas a través de estos polímeros, por
lo que se debe seguir investigando.

CRF
Jesus Castillo
C.I. 15430564

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