Los investigadores de la Universidad Estatal de Oregón están buscando un pigmento orgánico altamente duradero, utilizado por los humanos en obras de arte durante cientos de años, como una posibilidad prometedora como material semiconductor.

Los hallazgos sugieren que podría convertirse en un bajo costo, alternativa fácil de fabricar al silicio en aplicaciones electrónicas u optoelectrónicas donde no se requieren las capacidades de alto rendimiento del silicio.

La optoelectrónica es tecnología que trabaja con el uso combinado de luz y electrónica, como las células solares, y el pigmento que se estudia es la xilindeína.

"Xylindein es bonita, ¿pero también puede ser útil? ¿Cuánto podemos sacar de él? ", Dijo la física de la Universidad Estatal de Oregon Oksana Ostroverkhova." Funciona como un material electrónico, pero no excelente, pero hay optimismo de que podemos mejorarlo ".

Xylindien es secretado por dos hongos comedores de madera del género Chlorociboria. Cualquier madera infectada por los hongos se tiñe de un color azul verdoso, y los artesanos han apreciado la madera afectada por xilindeína durante siglos.

El pigmento es tan estable que los productos decorativos fabricados hace medio milenio todavía exhiben su tono distintivo. Resiste la exposición prolongada al calor, luz ultravioleta y estrés eléctrico.

"Si podemos aprender el secreto de por qué esos pigmentos producidos por hongos son tan estables, podríamos solucionar un problema que existe con la electrónica orgánica, "Ostroverkhova dijo." Además, muchos materiales electrónicos orgánicos son demasiado caros de producir, así que buscamos hacer algo económico de una manera ecológicamente amigable que sea bueno para la economía ".

Con las técnicas de fabricación actuales, xilindeína tiende a formar películas no uniformes con un poroso, irregular, estructura "rocosa".

"Hay mucha variación en el rendimiento, ", dijo." Puedes jugar con él en el laboratorio, pero realmente no se puede hacer un dispositivo tecnológicamente relevante a gran escala. Pero encontramos una manera de procesarlo más fácilmente y obtener una calidad de película decente ".

Ostroverkhova y sus colaboradores en las facultades de Ciencias y Silvicultura de OSU mezclaron xilindeína con un polímero no conductor, polimetacrilato de metilo), abreviado como PMMA y, a veces, conocido como vidrio acrílico. Lanzan soluciones de xilindeína prístina y de una mezcla de xilindeína-PMMA sobre electrodos sobre un sustrato de vidrio para realizar pruebas.

Descubrieron que el polímero no conductor mejoró en gran medida la estructura de la película sin un efecto perjudicial sobre las propiedades eléctricas de la xilindeína. Y las películas mezcladas mostraron una mejor fotosensibilidad.

"Exactamente por qué sucedió eso, y su valor potencial en células solares, es algo que investigaremos en futuras investigaciones, ", Dijo Ostroverkhova." También estudiaremos la posibilidad de reemplazar el polímero con un producto natural, algo sostenible hecho de celulosa. Podríamos hacer crecer el pigmento de la celulosa y ser capaces de hacer un dispositivo que esté listo para funcionar.

"Xylindein nunca vencerá al silicio, pero para muchas aplicaciones, no necesita vencer al silicio, ", dijo." Podría funcionar bien para depositar en grandes sustratos flexibles, como para hacer dispositivos electrónicos portátiles ".

Esta investigación, cuyos hallazgos fueron publicados recientemente en MRS Advances , representa el primer uso de un material producido por hongos en un dispositivo eléctrico de película delgada.

"Y hay muchos más materiales, ", Dijo Ostroverkhova." Este es solo el primero que exploramos. Podría ser el comienzo de una clase completamente nueva de materiales electrónicos orgánicos ".