Nueva investigación realizada por un equipo de investigadores del Laboratorio de Materiales Inteligentes de NYU Abu Dhabi (NYUAD) publicada hoy en la revista Nature Communications demuestra que los cristales orgánicos, una nueva clase de materiales de ingeniería inteligente, pueden servir como materiales de conversión de energía eficientes y sostenibles para tecnologías avanzadas como la robótica y la electrónica.

Si bien antes se pensaba que los cristales orgánicos eran frágiles, los investigadores de la NYUAD han descubierto que algunos cristales orgánicos son mecánicamente muy robustos. Desarrollaron un material que establece un nuevo récord mundial por su capacidad de cambiar entre diferentes formas por expansión o contracción en la mitad de su longitud, sin perder su estructura perfectamente ordenada.

En el estudio titulado Densidad de trabajo excepcionalmente alta de un cristal orgánico dinámico ferroeléctrico a temperatura ambiente , el equipo, dirigido por el profesor de química de la NYUAD, Panče Naumov, presenta el proceso de observación de cómo reacciona el material orgánico cristalino a diferentes temperaturas. Los investigadores descubrieron que los cristales orgánicos podían cambiar de forma reversiblemente de manera similar a los plásticos y el caucho. Específicamente, este material podría expandirse y contraerse más de la mitad de su longitud (51 por ciento) repetidamente, durante miles de ciclos, sin ningún deterioro. También pudo expandirse y contraerse a temperatura ambiente, a diferencia de otros materiales que requieren una temperatura más alta para transformarse, lo que genera mayores costos de energía para la operación.

A diferencia de los materiales tradicionales que se basan en silicio o sílice, e inevitablemente rígidos, pesados ​​y quebradizos, los materiales que se utilizarán para la electrónica del futuro serán de naturaleza blanda y orgánica. Estas tecnologías avanzadas requieren materiales que sean livianos, resistentes a los daños, eficientes en rendimiento y que también tengan cualidades adicionales como flexibilidad mecánica y capacidad para operar de manera sostenible, con un consumo mínimo de energía. Los resultados de este estudio han demostrado, por primera vez, que ciertos materiales orgánicos cristalinos satisfacen las necesidades de estas tecnologías y pueden usarse en aplicaciones como robótica blanda, músculos artificiales, óptica orgánica y electrónica orgánica (electrónica creada únicamente a partir de materiales orgánicos).

"Este último descubrimiento del Laboratorio de Materiales Inteligentes en NYUAD se basa en una serie de nuestros descubrimientos anteriores sobre el potencial sin explotar de esta nueva clase de materiales, que incluye cristales adaptables, cristales autorreparables y materiales cristalinos orgánicos con memoria de forma", dijo. Naúmov. "Nuestro trabajo ha demostrado que los cristales orgánicos no solo pueden satisfacer las necesidades de las tecnologías emergentes, sino que, en algunos casos, también pueden superar los niveles de eficiencia y sostenibilidad de otros materiales más comunes". + Explora más

Los cristales orgánicos se retuercen, doblan y curan