Optoelectrónica basada en nuevas combinaciones moleculares
Las láminas delgadas de óxidos metálicos son una tendencia creciente en el sector de la electrónica en su búsqueda de dispositivos más pequeños, más ligeros y con mayor rendimiento. Los óxidos se depositan de forma que facilite un crecimiento cristalino ordenado. La tendencia más reciente consiste en utilizar nanoestructuras de óxidos metálicos y sus aplicaciones versátiles en campos diversos como los sensores, las baterías, las células solares y el almacenamiento de energía. Un grupo de investigadores europeos constituyó un consorcio formado por científicos del máximo nivel en fotoquímica supramolecular (basada en estructuras de dos o más moléculas), ciencia de materiales inorgánicos nanoestructurados y física de dispositivos optoelectrónicos. Su objetivo fue desarrollar nuevos dispositivos supramoleculares para integrarlos en electrodos de óxido metálico nanocristalino. Con la financiación de la Unión Europea obtenida por el proyecto Heteromolmat («Materiales heterosupermoleculares nanocristalinos para aplicaciones optoelectrónicas), el consorcio buscó desarrollar tres dispositivos innovadores heterosupramoleculares (basados en dos o más moléculas distintas): diodos emisores de luz híbridos (HyLED), sensores químicos acoplados por luz y dispositivos de conversión de luz del espectro infrarrojo próximo (NIR) en energía. Los HyLED con óxidos metálicos presentan muchas ventajas frente a los LED estándar y los LED íntegramente orgánicos. La tecnología de óxidos metálicos ofrece numerosas ventajas técnicas y el coste de obtenerlos a gran escala es reducido. Se desarrollaron HyLED con una mayor eficiencia que podrían representar una alternativa atractiva a los LED orgánicos alternativos. Los científicos de Heteromolmat diseñaron y sintetizaron con éxito estructuras supramoleculares capaces de «reconocer» sustancias tóxicas específicas como el mercurio de una muestra. Las moléculas se enlazan fácilmente a las láminas de óxidos metálicos gracias a grupos de enlace incorporados específicamente. La interacción de las estructuras supramoleculares con la sustancia tóxica alteraba las propiedades ópticas de las moléculas, lo cual dio lugar a un sensor químico acoplado por luz. Finalmente, los investigadores obtuvieron dispositivos de conversión de energía solar en el espectro infrarrojo próximo en energía eléctrica a partir de la síntesis de nuevos colorantes supramoleculares para NIR. Esto podría significar una revolución para el campo de la energía solar, teniendo en cuenta la inmensa cantidad de energía disponible y la cantidad mínima que se explota actualmente. Tal vez la tecnología de Heteromolmat pueda impulsarla. El consorcio interdisciplinar de Heteromolmat logró desarrollar materiales semiconductores supramoleculares nanocristalinos importantes. Estos materiales se utilizaron con mucho éxito en dispositivos optoelectrónicos, incluidos LED, sensores químicos emisores de luz y dispositivos de conversión de luz en energía eléctrica. Utilizando como base la tecnología de óxido metálico y semiconductor, económica y fácil de escalar, es previsible que las innovaciones se puedan comercializar rápidamente.
