"Trion" puede sonar como el nombre de una de las partículas teóricas a las que se culpa por estropear las operaciones a bordo de la nave espacial Enterprise.

Pero lo creas o no triones son reales y pronto pueden desempeñar un papel clave en los dispositivos electrónicos. Los investigadores de Duke han determinado por primera vez algunos de los comportamientos de estas partículas únicas, un primer paso para ponerlos a trabajar en electrónica.

Los triones son lo que los científicos llaman "cuasipartículas, "haces de energía, carga eléctrica y giro que se desplazan por el interior de los semiconductores.

"Los triones muestran propiedades únicas que no podrás encontrar en partículas convencionales como los electrones, agujeros (cargas positivas) y excitones (pares de agujeros de electrones que se forman cuando la luz interactúa con ciertos materiales), "dijo Yusong Bai, becario postdoctoral en el departamento de química de Duke. "Debido a sus propiedades únicas, triones podrían utilizarse en nuevos productos electrónicos como la energía fotovoltaica, fotodetectores, o en espintrónica ".

Por lo general, estas propiedades:energía, carga y giro - son transportados por partículas separadas. Por ejemplo, los excitones transportan la energía luminosa que alimenta las células solares, y los electrones o huecos transportan la carga eléctrica que impulsa los dispositivos electrónicos. Pero los triones son esencialmente partículas tres en uno, combinando estos elementos juntos en una sola entidad - de ahí el "tri" en trion.

"Un trión es este híbrido que implica una carga que se casa con un excitón para convertirse en una partícula única y distinta, "dijo Michael Therien, el William R. Kenan, Profesor Jr. de Química en Duke. "Y la razón por la que la gente está entusiasmada con los triones es porque son una nueva forma de manipular el giro, cargar, y la energía de la luz absorbida, todos simultáneamente ".

Hasta hace poco, Los científicos no habían prestado mucha atención a triones porque solo se podían encontrar en semiconductores a temperaturas extremadamente bajas, alrededor de 2 Kelvin, o -271 grados centígrados. Hace unos pocos años, los investigadores observaron triones en nanotubos de carbono a temperatura ambiente, abriendo el potencial para usarlos en dispositivos electrónicos reales.

Bai utilizó una técnica de sondeo láser para estudiar cómo se comportan los triones en nanotubos de carbono altamente uniformes y cuidadosamente diseñados. Él examinó las propiedades básicas, incluida la forma en que se forman, qué tan rápido se mueven y cuánto tiempo viven.

Le sorprendió descubrir que, en determinadas condiciones, estas partículas inusuales eran en realidad bastante fáciles de crear y controlar.

"Descubrimos que estas partículas son muy estables en materiales como los nanotubos de carbono, que se puede utilizar en una nueva generación de electrónica, ", Dijo Bai." Este estudio es el primer paso para comprender cómo podemos aprovechar sus propiedades únicas ".

El equipo publicó sus resultados el 8 de enero en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .