Investigadores de la Universidad de Míchigan han realizado un descubrimiento significativo que desafía la percepción tradicional de los silicones, considerados hasta ahora como materiales aislantes. Este nuevo tipo de silicona, un copolímero semiconductores, podría revolucionar diversas aplicaciones en el ámbito de la electrónica flexible y los dispositivos portátiles.
Un avance en la ciencia de los materiales
El profesor Richard Laine, autor principal del estudio publicado en Macromolecular Rapid Communications, explicó que este material abre la puerta a nuevas posibilidades en la creación de pantallas planas, paneles solares flexibles y sensores que podrían integrarse en la vestimenta. Los silicones, que han sido utilizados principalmente por sus propiedades aislantes y resistencia al agua, presentan ahora un potencial inexplorado en el campo de la conducción eléctrica.
Los silicones son compuestos formados por una cadena de átomos de silicio y oxígeno (Si–O–Si) con grupos orgánicos unidos a ellos. La estructura molecular de estos materiales, que permite una variedad de formaciones en 3D a través del entrelazado de cadenas, influye en sus propiedades físicas, como la resistencia y la solubilidad. El descubrimiento de que ciertas configuraciones de copolímeros pueden conducir electricidad se produjo de manera inesperada durante el estudio de diferentes estructuras de entrelazado.
Los investigadores identificaron que la conductividad eléctrica podría surgir de la manera en que los electrones se mueven a través de los enlaces Si–O–Si. Este movimiento es facilitado por la variación en los ángulos de los enlaces en estados excitados, lo que permite que los electrones «salten» entre niveles energéticos, convirtiendo a este material en un semiconductor. Laine destacó que, al aumentar la longitud de las cadenas en el copolímero, se reduce la energía necesaria para la absorción y emisión de luz, lo que produce una variedad de colores en el material.
Los resultados experimentales mostraron que, al exponer diferentes copolímeros a luz ultravioleta, se podía observar un espectro completo de colores, algo inédito en silicones que hasta ahora se conocían por ser transparentes o blancos. Este fenómeno se debe a que los electrones en los copolímeros pueden captar y emitir fotones de diversas energías dependiendo de la longitud de la cadena, lo que indica un control sin precedentes sobre las propiedades ópticas del material.
La capacidad de esta nueva silicona para conducir electricidad y su espectro de colores presenta un avance notable en el desarrollo de electrónicos flexibles y dispositivos que podrían integrarse en el vestuario, transformando así la forma en que interactuamos con la tecnología en nuestra vida diaria.
