El vigor híbrido aplicado a los semiconductores
Tradicionalmente, la ciencia de los materiales se ha centrado en los marcos moleculares orgánicos y en las redes cristalinas extendidas inorgánicas. Los compuestos híbridos orgánicos-inorgánicos desarrollados recientemente ofrecen toda una nueva serie de posibilidades muy interesantes, en particular en áreas como los semiconductores. Aplicando principios básicos de los métodos de estructura electrónica, los socios del proyecto financiado por la Unión Europea Hybrid Energy («Modelado de la estructura electrónica de los semiconductores híbridos orgánico-inorgánicos») han podido estudiar las propiedades estructurales y electrónicas de estos sistemas híbridos. Aprovechando las nuevas propiedades electrónicas que provocan cambios en las propiedades ópticas y conductoras, el equipo de Hybrid Energy realizó una selección de los mejores candidatos para su aplicación comercial. Los dos compuestos que presentaron mayores posibilidades para unas funciones predeterminadas fueron el óxido de titanio (IV) (TiO2) y el sulfuro de plomo (II) o PbS. Utilizando un marco orgánico metálico basado en TiO2, los investigadores observaron un comportamiento fotocrómico en el que la reducción química del sistema provocaba un cambio del color blanco por el azul, un efecto que se podría aprovechar para la próxima generación de ventanas inteligentes. En cuanto al compuesto de plomo, la facilidad con que los electrones se pueden excitar desde la banda de valencia a la banda de conducción, conocida como la banda prohibida, puede conducir al desarrollo de un nuevo tipo de arquitectura para las células solares. Más que nada, la banda prohibida del PbS se puede ajustar utilizando la dimensionalidad de la red inorgánica. La aplicación de esta propiedad puede constituir un mecanismo útil para adaptar las propiedades electrónicas, tanto para la absorción como para la emisión de luz. El diseño de nuevos materiales funcionales basado en el modelado de estructuras electrónicas para aplicaciones relacionadas con la energía es un área en plena expansión y con un gran potencial para las pequeñas y medianas empresas (PYME) de investigación y el sector de la electrónica en general. El aprovechamiento de la energía de los cambios cuánticos en los compuestos híbridos inorgánicos-orgánicos es la base para la creación de un sinfín de oportunidades en el campo de las energías sostenibles.
