Investigadores de la Universidad Estatal de Florida que buscan hacer más nuevos, Los materiales con mayor eficiencia energética han logrado un gran avance en la comprensión de cómo la estructura dicta la transferencia de electrones a través de las superficies.

Todo tiene que ver con la posición de las moléculas.

Ken Hanson, profesor asociado de química, y sus colegas encontraron que la forma en que las moléculas se ensamblan en un material inorgánico juega un papel clave en cómo la energía y la corriente eléctrica se mueven a través de estas interfaces, impulsando así la funcionalidad.

Su investigación se publica en el Revista de química física C .

"Los sistemas naturales como la fotosíntesis y millones de años de evolución han podido controlar la orientación de las moléculas para hacer que la transferencia de energía y electrones sea muy eficiente, "Hanson dijo." Nos encantaría alcanzar el mismo nivel de control estructural con ensamblajes hechos por humanos ".

Las interfaces molécula-inorgánica se utilizan comúnmente en aplicaciones como biosensores, células solares y dispositivos emisores de luz orgánicos. La capacidad de mover energía y corriente eléctrica a través de esas interfaces determina el rendimiento del dispositivo.

Las multicapas ligadas a iones metálicos han surgido recientemente como una estrategia para controlar la interfaz ajustando las propiedades de cada capa. Estas multicapas se han utilizado para células solares, Generación de combustibles solares y rectificadores moleculares. Además de las propiedades de las capas individuales, la forma en que se colocan las moléculas de la superficie juega un papel fundamental en la forma en que estas capas se comunican.

Pero hasta ahora se desconocía el posicionamiento u orientación.

"Los átomos en sistemas químicos complejos se mueven y se mueven sin rumbo fijo, ", dijo el profesor de química y bioquímica de la FSU, Wei Yang, coautor del estudio. "Entender cómo los sistemas químicos complejos se organizan dinámicamente para dictar propiedades esenciales, como la conversión ascendente de fotones moleculares, no solo es prácticamente significativo para el diseño óptimo de materiales, como las células solares, pero también intelectualmente verdaderamente satisfactorio. "

Hanson dijo que ahora tienen una mejor comprensión de la estructura y la orientación, quieren controlarlo para hacer células solares u otras tecnologías más eficientes.

"Los resultados fundamentales obtenidos en este estudio son de gran importancia para desarrollar futuras aplicaciones avanzadas del Ejército en detección y almacenamiento de energía, "dijo Pani Varanasi, jefe de sucursal, Oficina de Investigación del Ejército, un elemento del Laboratorio de Investigación del Ejército del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de EE. UU.