`CATADORES` DE NUEVOS MATERIALES

'CATADORES' DE NUEVOS MATERIALES
Un grupo de investigadores de la Universidad de Málaga estudia las propiedades de
moléculas orgánicas de síntesis química con aplicaciones en Telecomunicaciones,
Electrónica o Medicina. El equipo, dirigido por Juan Teodomiro López Navarrete,
desarrolla un proyecto de excelencia incentivado con 187.536 euros por la Consejería de
Innovación, Ciencia y Empresa. Entre ocho y diez personas trabajarán en la
investigación, que tendrán una duración de tres años.
Sergio Roses
La mayoría de los aparatos electrónicos que usamos en la actualidad emplean el silicio
como material semiconductor para la elaboración de transistores y demás dispositivos.
Su problema radica en los altos costes económicos de su obtención y el considerable
gasto medioambiental que genera de modo indirecto. La investigación científica ya ha
demostrado que determinadas moléculas orgánicas pueden funcionar como
semiconductores, sin presentar los inconvenientes del silicio. Científicos de distintas
partes del mundo trabajan en la síntesis química de estos nuevos materiales que en un
futuro próximo podrían ser una alternativa real. Un grupo de investigadores de la
Universidad de Málaga (UMA) estudia en un proyecto de excelencia las relaciones
estructura-propiedades optoelectrónicas de los oligotiofenos, uno de estos materiales.
Los resultados pueden servir para mejorar sus propiedades conductoras y adaptarlas a
las necesidades en el momento de elaboración de los diferentes dispositivos.
Grupo de Polímeros Conductores de la Universidad de Málaga
Los materiales de los que se valdrán los científicos de la UMA han sido sintetizados por
otros grupos de investigación extranjeros, generalmente por científicos japoneses,
estadounidenses, alemanes e italianos con los que existen acuerdos de colaboración.
"Los oligotiofenos funcionalizados pueden emplearse como materiales básicos en la
elaboración de transistores de efecto campo, en LED, en sistemas de óptica no lineal o
en láser de base orgánica", explica el profesor Juan Teodomiro López Navarrete,
investigador principal del Grupo de Polímeros Conductores del departamento de
Química Física de la Facultad de Ciencias de la UMA. Según se deduce de estas
palabras, los oligotiofenos son, por tanto, semiconductores de la electricidad y buenos
emisores de luz. La información estructural de sus moléculas proporcionada por los
investigadores de la UMA será de gran interés para los grupos dedicados a la síntesis de
estos nuevos materiales. "Quizá puedan mejorarse sus propiedades de transporte de
electrones, es decir, su conductividad y aumentar el rendimiento de su luminiscencia",
avanza el profesor López Navarrete.
"Estos estudios de Ingeniería Molecular pretenden predecir, por vía químico-cuántica o
mediante espectroscopia vibracional y electrónica, las estructuras de estos materiales
que presenten las mejores propiedades electrónicas y ópticas", afirma el profesor López
Navarrete. Optimizar y sugerir la síntesis de nuevos materiales con buenas aplicaciones
en fotónica, telecomunicaciones, o electrónica molecular es el objetivo final de toda esta
labor investigadora.
El grupo de Polímeros Conductores de la UMA también comenzará a desarrollar en este
proyecto de excelencia una línea de investigación en la que se abordará el estudio de
sensores de interés biológico. Se trata de una de las líneas más innovadoras en el grupo
puesto que intentarán que los oligotiofenos funcionen como biosensores gracias a su
propiedades electroquímicas y de luminiscencia. Explicado grosso modo, dichos
materiales actuarían a modo de baliza y facilitarían localizar y reconocer unas
determinadas secuencias de nucleótidos en DNA.
Juan Casado, uno de los investigadores del grupo, plantea alguna de las ideas que estos
materiales podrían permitir desarrollar en el futuro: "Por ejemplo, al ser flexibles
podríamos construir pantallas de ordenador maleables al estilo de las que aparecen en la
película Matrix". El químico malagueño hace hincapié en que todo tiene su tiempo de
maduración y estas ideas no son realidades a corto plazo, no obstante, asegura que la
potencialidad de estos materiales permiten contemplarlas. "Si las moléculas individuales
pudieran implementarse como elemento semiconductor, se podría reducir el tamaño de
los ordenadores hasta mil veces o más. Y en el campo de la Medicina, gracias a su
capacidad de transportar la corriente, podríamos simular el sistema nervioso humano
para desarrollar reparadores de nervios", comenta el investigador.
El proyecto de excelencia ha sido incentivado con 187.536 euros por la Consejería de
Innovación, Ciencia y Empresa. Entre ocho y diez personas trabajarán en la
investigación, que tendrán una duración de tres años.
Ventajas e inconvenientes
En principio, los polímeros conductores presentan cualidades que invitan a potenciar su
uso. Aparte de ser más ecológicos y baratos que el silicio, son flexibles y su morfología
es más fácil de tratar. Ésa es una de las razones que motiva a las empresas dedicadas a
la energía solar a emplearlos en células fotovoltaicas como materiales alternativos, por
ejemplo. Y a esto, habría que sumar el hecho de que mediante síntesis química podrían
crearse materiales ‘a la carta’ ajustando sus propiedades a las necesidades, según
comenta el profesor Casado Cordón.
Estos nuevos materiales también muestran inconvenientes. "El porcentaje de su
rendimiento de conversión fotovoltaica está entre el 6 y el 10 por ciento, mientras que el
de los materiales inorgánicos ronda el 25 por ciento. Esto quiere decir que, de momento,
las moléculas orgánicas son menos eficientes para ser empleadas en células solares. No
obstante, se está trabajando para aumentar el coeficiente", explica López Navarrete.
Además, la exposición al calor y al oxígeno ocasiona que la materia orgánica se
degrade. Por tanto, carece de estabilidad para usarla de forma prolongada, es decir, su
tiempo de vida es muy corto, según los investigadores. Por todo esto, en el proyecto se
buscarán estructuras poliméricas que ofrezcan mayor resistencia a las altas temperaturas
con las que funcionan los dispositivos electrónicos, entre otras cosas.
Más información:
Juan Teodomiro López Navarrete
Universidad de Málaga (UMA)
Tel.: 952 13 20 18
Email: teodomiro@uma.es
http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/noticias/5/5003.asp