Los investigadores de la Universidad Estatal de Oregón están analizando un pigmento orgánico altamente duradero, utilizado por humanos en obras de arte durante cientos de años, como una posibilidad prometedora como material semiconductor.
Los resultados sugieren que podría convertirse en una alternativa sostenible, de bajo costo y fácil de fabricar al silicio en aplicaciones electrónicas u optoelectrónicas donde no se requieren las capacidades de alto rendimiento del silicio.
Optoelectronics es una tecnología que trabaja con el uso combinado de luz y electrónica, como las células solares, y el pigmento que se estudia es la xilindeína.
"La xilindeína es bonita, pero ¿también puede ser útil? ¿Cuánto podemos extraer de ella?", Dijo la física de la Universidad Estatal de Oregón, Oksana Ostroverkhova. "Funciona como un material electrónico pero no excelente, pero hay optimismo que podemoshacerlo mejor."
Xylindien es secretada por dos hongos que se alimentan de madera en el género Chlorociboria. Cualquier madera infectada por los hongos se tiñe de un color verde azulado, y los artesanos han apreciado la madera afectada por xilindeína durante siglos.
El pigmento es tan estable que los productos decorativos hechos hace medio milenio aún exhiben su tono distintivo. Resiste contra la exposición prolongada al calor, la luz ultravioleta y el estrés eléctrico.
"Si podemos aprender el secreto de por qué esos pigmentos producidos por hongos son tan estables, podríamos resolver un problema que existe con la electrónica orgánica", dijo Ostroverkhova. "Además, muchos materiales electrónicos orgánicos son demasiado caros de producir, por lo queestamos buscando hacer algo económico de una manera ecológica que sea bueno para la economía "
Con las técnicas de fabricación actuales, la xilindeína tiende a formar películas no uniformes con una estructura porosa, irregular, "rocosa".
"Hay una gran variación en el rendimiento", dijo. "Se puede jugar con él en el laboratorio, pero no se puede hacer un dispositivo tecnológicamente relevante a gran escala. Pero encontramos una manera de hacerlose procesa más fácilmente y se obtiene una calidad de película decente ".
Ostroverkhova y colaboradores de las facultades de ciencia y silvicultura de OSU combinaron xilinina con un polímero transparente y no conductor, poli metacrilato de metilo, abreviado como PMMA y, a veces, conocido como vidrio acrílico. Soluciones de fundición por inmersión tanto de xilinina prístina como deMezcla de xlyindein-PMMA sobre electrodos en un sustrato de vidrio para la prueba.
Descubrieron que el polímero no conductor mejoró enormemente la estructura de la película sin un efecto perjudicial sobre las propiedades eléctricas de la xilindeína. Y las películas combinadas en realidad mostraron una mejor fotosensibilidad.
"Exactamente por qué sucedió eso, y su valor potencial en las células solares, es algo que investigaremos en futuras investigaciones", dijo Ostroverkhova. "También analizaremos reemplazar el polímero con un producto natural, algo sostenible hechode celulosa. Podríamos hacer crecer el pigmento de la celulosa y ser capaces de hacer un dispositivo que esté listo para funcionar.
"La xilindeína nunca vencerá al silicio, pero para muchas aplicaciones, no necesita vencer al silicio", dijo. "Podría funcionar bien para depositar en sustratos grandes y flexibles, como para fabricar dispositivos electrónicos portátiles".
Esta investigación, cuyos hallazgos fueron publicados recientemente en Avances de MRS , representa el primer uso de un material producido por hongos en un dispositivo eléctrico de película delgada.
"Y hay muchos más materiales", dijo Ostroverkhova. "Este es solo el primero que hemos explorado. Podría ser el comienzo de una clase completamente nueva de materiales electrónicos orgánicos".
La National Science Foundation apoyó esta investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Oregón . Original escrito por Steve Lundeberg. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :