Los científicos han buscado durante mucho tiempo la próxima generación de materiales que puedan catalizar una revolución en la recolección y almacenamiento de energía renovable.

Un candidato parece ser las estructuras organometálicas. Los científicos han utilizado estos muy pequeños, flexible, ultrafino estructuras cristalinas superporosas para hacer de todo, desde capturar y convertir carbono en combustibles hasta almacenar hidrógeno y otros gases. Su mayor inconveniente ha sido su falta de conductividad.

Ahora, según los científicos de la USC, resulta que las estructuras organometálicas pueden conducir la electricidad de la misma manera que lo hacen los metales.

Esto abre la puerta para que los marcos orgánicos de metal algún día almacenen de manera eficiente energía renovable a un nivel muy grande, escala casi impensable.

"Por primera vez, Hemos demostrado una estructura organometálica que exhibe una conductividad como la de un metal. La porosidad natural de la estructura organometálica la hace ideal para reducir la masa de material, permitiendo más ligero, dispositivos más compactos ", dijo Brent Melot, profesor asistente de química en el Dornsife College of Letters de la USC, Artes y Ciencias.

"La conductividad metálica en conjunto con otras propiedades catalíticas se sumaría a su potencial para la producción y almacenamiento de energía renovable", dijo Smaranda Marinescu, profesor asistente de química en el Dornsife College de la USC.

Sus hallazgos fueron publicados el 13 de julio en la Revista de la Sociedad Química Estadounidense .

Un catalizador emergente para el almacenamiento de energía renovable a largo plazo

Las estructuras organometálicas son tan porosas que son adecuadas para absorber y almacenar gases como el hidrógeno y el dióxido de carbono. Su almacenamiento está altamente concentrado:1 gramo de superficie proporciona el equivalente a miles de pies cuadrados de almacenamiento.

La energía solar aún no se ha maximizado como fuente de energía. La tierra recibe más energía de una hora de luz solar de la que consume todo el planeta en un año. pero actualmente no hay forma de utilizar esta energía porque no hay forma de conservarla por completo. Esta intermitencia es intrínseca a casi todas las fuentes de energía renovable, haciendo imposible cosechar y almacenar energía a menos que, decir, el sol brilla o el viento sopla.

Si los científicos y las industrias pudieran algún día reproducir regularmente la capacidad demostrada por Marinescu, contribuiría en gran medida a reducir la intermitencia, permitiéndonos finalmente hacer de la energía solar un recurso duradero y más permanente.

Metal o semiconductor:¿por qué no ambos?

Las estructuras metalorgánicas son estructuras bidimensionales que contienen cobalto, azufre, y átomos de carbono. De muchas maneras, se parecen mucho a algo como el grafeno, que también es una capa muy fina de dos dimensiones, material transparente.

A medida que baja la temperatura los metales se vuelven más conductores. En cambio, a medida que sube la temperatura, son los semiconductores los que se vuelven más conductores.

En los experimentos llevados a cabo por el grupo de Marinescu, utilizaron una estructura organometálica a base de cobalto que imitaba la conductividad tanto de un metal como de un semiconductor a diferentes temperaturas. La estructura organometálica diseñada por los científicos demostró su mayor conductividad tanto a temperaturas muy bajas como muy altas.