Los químicos de la Universidad de Oregon han sintetizado una molécula a base de carbono estable y duradera que, según dicen, podría ser aplicable en células solares y dispositivos electrónicos.
La molécula cambia sus patrones de unión a un estado birradical magnético cuando se calienta; luego regresa a un estado cerrado no magnético completamente unido a temperatura ambiente. Dicen que la transición se puede hacer repetidamente sin descomposición. Permanece estable en elpresencia de calor y oxígeno.
Biradical se refiere a compuestos orgánicos, conocidos como moléculas de capa abierta, que tienen dos electrones que no se unen y fluyen libremente. Producirlos usando técnicas para controlar su giro de electrones y, por lo tanto, proporcionar propiedades semiconductoras, en estado calentado, se ha visto obstaculizadopor inestabilidad desde que se fabricó el primer hidrocarburo birradical sintético en 1907.
"Potencialmente, nuestro enfoque podría ayudar a hacer que las células solares orgánicas sean más eficientes que las células solares de silicio, pero eso probablemente esté lejos en el futuro", dijo el estudiante de doctorado UO Gabriel E. Rudebusch, autor principal del artículo. "Nuestra síntesis es rápida y eficienteFácilmente podemos hacer un gramo de este compuesto, que es muy estable cuando se expone al oxígeno y al calor. Esta estabilidad ha sido casi desconocida en la literatura sobre compuestos birradicales ".
La síntesis en cuatro pasos del compuesto - diindenoantraceno, o DIAn - y cómo se mantuvo cuando se probó en materiales superconductores se detallaron en un documento de prueba de principio publicado en línea el 23 de mayo por la revista Química de la naturaleza . El equipo de UO colaboró con expertos en Japón, España y Suecia.
El marco molecular para la nueva molécula involucra el antraceno de hidrocarburo, que tiene tres anillos de benceno hexagonales fusionados linealmente, en combinación con dos anillos pentagonales de cinco miembros.
"La gran diferencia entre nuestra nueva molécula y muchas otras moléculas birádicas que se han producido son esos anillos de cinco miembros", dijo el coautor Michael M. Haley, quien tiene a Richard M. y Patricia H. Noyes de la UOProfesorado en Química ". Tienen la capacidad inherente de aceptar electrones o ceder electrones. Esto significa que DIAn puede mover tanto las cargas negativas como las positivas, que es una propiedad esencial para dispositivos útiles como transistores y células solares. Además, podemos calentarnos".nuestra molécula a 150 grados centígrados, vuelva a ponerla a temperatura ambiente y caliéntela nuevamente, repetidamente, y no veremos descomposición en su reacción al oxígeno. Las características únicas de DIAn son esenciales para que estas moléculas tengan un uso realmundo."
El laboratorio de Haley ahora está buscando desarrollar derivados de la nueva molécula para ayudar a avanzar la tecnología hacia aplicaciones potenciales.
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Materiales proporcionados por Universidad de Oregon . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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