Científicos de la Universidad de Chicago han descubierto una manera de crear un material que puede fabricarse como un plástico, pero que conduce la electricidad como un metal.
Es una especie de “Play-Doh” conductora: podría dar lugar a una clase completamente nueva de dispositivos electrónicos.
La investigación, publicada el 26 de octubre en Nature (te lo enlazo aqui), muestra cómo crear un tipo de material en el que los fragmentos moleculares están desordenados y desordenados, pero aún pueden conducir muy bien la electricidad.
Esto va en contra de todas las reglas que conocemos para la conductividad: Por poner un ejemplo, para los científicos es como ver un coche salirse de la carretera, acabar en el agua y seguir circulando a 100 km/h sin cambiar su comportamiento.
¿Hacia dispositivos eléctricos modelables?
El descubrimiento de Chicago es en parte inexplicable y en parte fortuito: como todos los grandes descubrimientos. Podría ser de un uso extraordinario.
"En principio, abre la posibilidad de diseñar dispositivos totalmente nuevos", afirma. John Anderson, profesor asociado de química en la Universidad de Chicago y autor principal del estudio. “Podremos obtener materiales conductores de electricidad, fáciles de moldear y muy robustos para el uso diario”.
“No hay ninguna teoría que explique esto”
Lo sabemos: los materiales conductores son cruciales para televisores, teléfonos celulares y otros dispositivos electrónicos. Los más conocidos y populares son los metales: cobre, oro, aluminio.
Hace unos 50 años, los científicos lograron crear conductores fabricados a partir de materiales orgánicos, con un tratamiento químico conocido como “dopaje”. En definitiva, pulverizando varios átomos o electrones a través del material. Esto ha dado lugar a materiales más flexibles y maleables que los metales tradicionales, pero el problema es que no son muy estables: pueden perder su conductividad si se exponen a la humedad o si la temperatura sube demasiado.
Todos estos conductores metálicos orgánicos tienen una característica común: están formados por filas de átomos o moléculas rectas y estrechamente espaciadas. Y los científicos pensaron que ésta era la configuración óptima para conducir bien la electricidad.
Cuando el primer autor de este estudio, Jiaze XieComenzó a experimentar con algunos materiales descubiertos hace años, pero ignorados en gran medida, descubrió algo sorprendente.
Al ensartar átomos de níquel como perlas en un “collar” molecular hecho de carbono y azufre, observó que el material resultante conducía electricidad. Y lo hizo muy bien.
"Lo calentamos, lo enfriamos, lo expusimos al aire y la humedad, incluso lo rociamos con ácido, pero no pasó nada", dicen los científicos. Y, lo que es aún más sorprendente, la estructura molecular del material está desordenada. "Esto no debería ser un metal", dice Anderson. "No existe una teoría sólida para explicar esto".
Los científicos se vuelven locos
Xie, Anderson y sus colegas están tratando de descubrir cómo esta "cosa" podría conducir la electricidad. La hipótesis es que el material forma capas, como láminas de una lasaña. Por esta razón, incluso manipulándolo, los electrones aún pueden moverse en su interior mientras estas finas capas estén en contacto.
El resultado final no tiene precedentes para un material conductor. Como se mencionó, es casi como un Play-Doh conductor: puedes apretarlo en su lugar y sigue haciendo su trabajo.
Los científicos están encantados de que el descubrimiento sugiera un principio de diseño fundamentalmente nuevo para la tecnología electrónica. Un principio que tiene prácticamente infinitas aplicaciones.
Hay más: si bien los metales generalmente deben fundirse antes de obtener la forma adecuada para un chip o dispositivo, este nuevo material no tiene tales limitaciones: puede producirse a temperatura ambiente.
