Skip to main content

Functionalized biopolymers for application in molecular electronics and in photonics

Article Category

Article available in the folowing languages:

El ADN se introduce en la fotónica y la electrónica

Unos científicos financiados con fondos europeos trabajan en el desarrollo de biomateriales novedosos de interés para aplicaciones electrónicas biodegradables.

Energía

En el proyecto «Functionalized biopolymers for application in molecular electronics and in photonics» (BIOMOLEC) participan científicos de laboratorios europeos punteros que tratan de funcionalizar y aumentar el rendimiento de biopolímeros conocidos, como el ADN, mediante cromóforos fotoactivos. Se espera así generar materiales con una movilidad de carga controlada e importantes propiedades ópticas no lineales. A día de hoy, ya se han sintetizado cinco cromóforos donador-aceptor a escala del gramo para aumentar el rendimiento de los polímeros. Tras su incorporación en dos finas capas de matrices poliméricas (PMMA y DNA-CTMA), se evaluaron sus propiedades luminiscentes y se observó que la DNA-CTMA presentaba un rendimiento cuántico mayor. Se prepararon varios tipos de compuestos polímero-ADN sintetizados por electropolimerización. Se vio que los polímeros sintetizados con DNA-CTMA eran más electroactivos y la capacitancia de la doble capa resultaba tres veces mayor que la de un polímero puro. La propiedades conductoras adquiridas por el ADN —junto con una movilidad de carga controlada— confiere a estos polímeros interés para la electrónica molecular, especialmente en el caso de los transistores de efecto de campo. Para la obtención de nanorods (nanobarras) y nanoestructuras, se empleó la técnica hidrotérmica destinada a generar estructuras de elevada cristalización. Mediante recubrimiento por centrifugado, se depositaron los nanorods en los sustratos y se logró un revestimiento de la superficie relativamente homogéneo sin segregación. Por consiguiente, se observaron procesos de oxidación y reducción (pérdida y ganancia de electrones) en el revestimiento. Los nanoobjetos tienen un efecto importante sobre las propiedades fotorrefractarias de los sistemas orgánicos conjugados, por lo que son capaces de modificar las propiedades ópticas no lineales de estos sistemas. Este resultado contribuirá a reforzar los materiales inorgánicos que constituyen las matrices y a crear una nueva técnica sin contacto para orientar verticalmente las moléculas de cristal líquido en las pantallas. La información obtenida en el proyecto será de utilidad en campos tan diversos como el procesado de señales ópticas, la electrónica molecular y la conversión de energía solar. El desarrollo de nuevos materiales y el conocimiento de los materiales renovables y biodegradables cobrarán gran relevancia, ya que el siglo XXI se considera que será el siglo de la fotónica.

Palabras clave

Biopolímeros, ADN, fotónica, electrónica molecular, aumento del rendimiento, cromóforos, movilidad de carga, óptica no lineal, matrices de polímeros, rendimiento cuántico, transistor de efecto de campo, recubrimiento por centrifugación, fotorrefractario,

Descubra otros artículos del mismo campo de aplicación