Avanzan hacia una nueva versión de la electrónica orgánica para una gestión racional de la energía
Investigadores de la Universidad de Málaga indagan en las propiedades de moléculas basadas en carbono y proponen la ‘espintrónica’ como alternativa para los problemas energéticos actuales. Esta nueva versión de la electrónica orgánica, se considera la microelectrónica basada en el espín del electrón.
Fuente: Universidad de Málaga
Los problemas energéticos actuales que pasan por altas facturas de consumo eléctrico, tensiones regionales entre productores de gas y petróleo o el impacto del cambio climático, entre otros, hacen cada vez más necesaria una gestión racional del consumo de la energía.
Hasta ahora la microelectrónica – base de funcionamiento de ordenadores y toda clase de dispositivos electrónicos programables- ha estado y está fundada en el silicio y en la física de la carga del electrón que, aunque supusieron una evolución tecnológica sin precedentes, empiezan a mostrar signos de saturación por el gran consumo energético asociado.

El catedrático de Química Física de la UMA Juan Casado Cordón y el investigador de la Facultad de Ciencias Sergio Moles han llevado a cabo este estudio.
La electrónica orgánica avanza como alternativa a la del silicio. “Se trata de un tipo te tecnología que reemplaza este último por materia orgánica cuya culminación supondría la eliminación de los costes de energía en la producción de ‘silicio electrónico’, además de otros minerales clave en su implementación que son escasos, por ejemplo, el litio”, señala el catedrático de Química Física de la Universidad de Málaga Juan Casado Cordón, que ha liderado un estudio en el que se indaga en las propiedades de moléculas basadas en carbono para una nueva versión de la electrónica orgánica, la espintrónica, entendida como la microelectrónica basada en el espín del electrón.
“El espín del electrón y sus propiedades físicas inherentes a su naturaleza mecano-cuántica han pasado a primera escena. La combinación de la carga y el espín del electrón constituyen un modo de expansión de la versatilidad y funcionalidad de los materiales electrónicos, dando lugar a la novedosa espintrónica”, explica el investigador de la UMA.
Este experto afirma que se ha descubierto cómo la estructura flexible de ciertas moléculas orgánicas es capaz de modular el estado de espín de todo el sistema molecular, a la vez, que se ha esclarecido un mecanismo térmico de empuje y retroceso del espín molecular por vibraciones –ciertos movimientos coordinados de átomos- del esqueleto del carbono.
“El hallazgo de estructuras orgánicas alternativas al silicio y capaces de modular su estado de espín puede representar, a través de la espintrónica, una necesaria solución a los problemas energéticos actuales”, asegura Casado Cordón.
Posible incorporación a dispositivos reales
Asimismo, en esta investigación, en la que también han participado la Universidad de Bolonia (Italia) y la Universidad de Ciencias y Tecnologías Electrónicas de China, se ha explorado otras propiedades intrínsecas de la materia, más allá de la carga eléctrica.
Los resultados de este estudio se han publicado en la revista científica Nature Communications. Para su desarrollo se ha contado con la Unidad de Espectroscopia Vibracional de los Servicios Centrales de Investigación. El joven investigador de la Facultad de Ciencias Sergio Moles ha llevado a cabo gran parte del trabajo experimental.
La búsqueda de otras moléculas orgánicas flexibles con estos mecanismos de acoplamiento La búsqueda de otras moléculas orgánicas flexibles con mecanismos complementarios de acoplamiento espín-vibración y la posibilidad de polarizar electrones de otras moléculas vecinas en estado sólido, variando el estado de vibración, son otros de los objetivos a largo plazo de este equipo científico que, como último paso, apuesta por su incorporación a dispositivos reales.
Referencia bibliográfica:
Shen, Y., Xue, G., Dai, Y. et al. (2021). Normal & reversed spin mobility in a diradical by electron-vibration coupling. Nat Commun 12, 6262 https://doi.org/10.1038/s41467-021-26368-8
Últimas publicaciones
Un equipo de investigación de la Universidad de Almería ha desarrollado una fórmula para preservar cepas microalgales en un medio de cultivo más viscoso que aumenta el tamaño de las colonias de estos microorganismos. Con la nueva estrategia, las poblaciones pasan de conservarse una semana a dos meses, manteniendo sus características genéticas y funcionales intactas para los experimentos en laboratorio.
Un ensayo denominado FAIR-Trial y realizado en tres hospitales de Pakistán concluye que la administración de hierro intravenoso aumenta la concentración de hemoglobina antes del parto. La investigiación se ha realizado con la participación de 600 mujeres embarazadas con deficiencia de hierro no anémica. Los resultados se han publicado en The Lancet Haematology.
Sigue leyendoUn equipo de investigación del Instituto de Agricultura Sostenible de Córdoba ha validado un sistema para estudiar semillas enteras en segundos, sin productos químicos y con similar fiabilidad que las técnicas tradicionales. El avance acorta el proceso de selección necesario para obtener variedades con mayor contenido en compuestos saludables.
Sigue leyendo

