Los pequeños nanoclusters de átomos metálicos, como el oro y la plata, tienen propiedades que significan que pueden usarse como semiconductores, según descubrió un equipo conjunto de investigación de Swansea-Hamburgo.
El hallazgo abre la puerta a una amplia gama de nuevas aplicaciones potenciales, desde pantallas de teléfonos y pantallas planas hasta tecnología portátil.
Los semiconductores están en el corazón de la electrónica moderna. Entre sus muchos usos se encuentran los dispositivos de visualización para teléfonos móviles y televisores, detectores de luz y células solares para proporcionar energía.
Los dos tipos principales de semiconductores basados en partículas que ya están en uso son los puntos cuánticos coloidales y los semiconductores orgánicos. Estos materiales están en la nanoescala. Su pequeño tamaño significa que están sujetos a un fenómeno conocido como confinamiento cuántico, que causa cambios en su ópticay propiedades electrónicas. Estos cambios los hacen adecuados para sus aplicaciones previstas.
Los nanoclusters de metal combinan aspectos de estos otros dos materiales. Al igual que los puntos cuánticos coloidales, son muy estables. Al igual que los semiconductores orgánicos, son atómicamente precisos o moleculares y contienen un número específico de átomos en su núcleo metálico.
Sin embargo, a pesar de contener todos los ingredientes correctos, nunca antes se había demostrado que los nanoclusters metálicos mostraran propiedades semiconductoras.
Aquí es donde el equipo Swansea-Hamburgo hizo el gran avance.
El equipo ideó una forma de hacer películas de nanoclusters que constan de 25 átomos de oro Au25. Luego observaron que los nanoclusters mostraban propiedades semiconductoras. Específicamente, observaron efecto de campo y fotoconductividad en fototransistores hechos de estas películas. Estas propiedades únicas sonsellos distintivos de todos los materiales semiconductores.
El equipo está formado por investigadores del departamento de química de la Universidad de Swansea y la Universidad de Hamburgo en Alemania.
El profesor Christian Klinke del departamento de química de la Universidad de Swansea explicó las posibles aplicaciones de este hallazgo :
"El descubrimiento de propiedades semiconductoras en nanoclusters de metal podría allanar el camino para una variedad de nuevas aplicaciones, desde transistores de efecto de campo y fotodetectores hasta diodos emisores de luz y células solares".
Estos dispositivos podrían fabricarse sobre bases flexibles. Muchos nanoclusters de metal, incluidos los que investigamos en este informe, tienen una estabilidad casi infinita, lo que podría hacerlos adecuados para aplicaciones de impresión por chorro de tinta.
Necesitamos construir sobre este hallazgo y perfeccionar la técnica aún más. Pero este descubrimiento señala el camino a seguir. Muestra que podemos usar nanoclusters de metal para producir películas semiconductoras de alta calidad que sean fáciles de ensamblar ".
Otros investigadores del equipo explicaron otras posibles aplicaciones :
El Dr. Andrés Black de la Universidad de Hamburgo dijo :
"La afinidad del núcleo metálico con diferentes funcionalidades moleculares podría hacerlos sensores de gases altamente sensibles"
Michael Galchenko, también de la Universidad de Hamburgo dijo :
"La integración con otros materiales de baja dimensión podría generar heteroestructuras con funcionalidades nuevas e interesantes"
El profesor Owen Guy, jefe del departamento de química de la Universidad de Swansea, dijo :
"Los semiconductores son un gran enfoque para nuestro trabajo aquí en Swansea, tanto en nuestro departamento de química como en nuestro Centro de NanoSalud. El trabajo de Christian es muy emocionante para los materiales semiconductores de próxima generación, un área en la que la Universidad de Swansea lidera la actividad, con nuestrosocios de la industria.
Estos hallazgos, posibles gracias a nuestros estrechos vínculos con Hamburgo, son un importante paso adelante en el campo. Muestra que para la investigación, como para la enseñanza, nuestro departamento de química está a la vanguardia ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Swansea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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