Los científicos de la Universidad de Leeds han perfeccionado una nueva técnica que les permite fabricar nanocables moleculares a partir de tiras delgadas de moléculas en forma de anillo conocidas como cristales líquidos discóticos (DLC).

Los hallazgos podrían ser un paso importante en el desarrollo de dispositivos electrónicos de próxima generación, como células de captación de luz y biosensores de bajo costo que podrían usarse para probar la calidad del agua en los países en desarrollo.

Los DLC son moléculas en forma de disco que son uno de los candidatos más prometedores para dispositivos electrónicos orgánicos. Sin embargo, controlar su alineación ha resultado ser un desafío para los científicos y esto ha sido una barrera importante para su uso en la industria de pantallas de cristal líquido y como cables moleculares.

"Las moléculas de DLC tienden a apilarse unas sobre otras como una pila de monedas, ", dijo el investigador, el profesor Stephen Evans de la Universidad de Leeds." Pero la dificultad radica en controlar la orientación de tales pilas de columnas con respecto a la superficie sobre la que se encuentran. Esto es crucial para su futura aplicación.

"Tradicionalmente, Los científicos han intentado que los DLC se alineen simplemente frotando la superficie sobre la que se sientan con un paño para crear micro surcos. Este método bastante primitivo funciona bien para áreas macroscópicas, pero para las nuevas generaciones de dispositivos, necesitamos controlar con precisión cómo se organiza el cristal líquido en la superficie ".

El equipo de Leeds, dirigido por el profesor Richard Bushby y el profesor Evans, ha desarrollado una técnica completamente nueva que utiliza superficies estampadas para controlar selectivamente la alineación, permitiéndoles apilar las pilas ordenadamente para crear 'alambres' moleculares.

La técnica consiste en imprimir láminas de oro o silicona con monocapas autoensambladas, que se puede modelar con 'rayas' de alta y baja energía. Cuando se aplica una gota de cristal líquido a esta superficie estampada y se calienta, se extiende espontáneamente como dedos líquidos sobre las rayas de alta energía, dejando al descubierto las regiones de baja energía.

El profesor Evans dijo:"Dentro de las rayas encontramos moléculas dispuestas en columnas semicilíndricas, cada una de varias micras de largo, que creemos que es el nivel más alto de control sobre la alineación de DLC hasta la fecha. También encontramos que cuanto más estrechas son las rayas, cuanto mejor estén ordenadas las columnas ".

El equipo tiene la esperanza de que este nivel de control pueda conducir al desarrollo de un nuevo tipo de biosensor, que podría probar cualquier cosa que altere las propiedades de la superficie.

"Al cambiar las propiedades de la superficie, podemos cambiar entre alineaciones, lo cual es muy interesante desde el punto de vista de los dispositivos de detección, "añadió el profesor Evans." La mayoría de los biosensores requieren una luz de fondo para ver cuándo se ha producido un cambio, pero es muy fácil ver cuando un cristal líquido ha cambiado de dirección, simplemente sosténgalo hacia la luz.

"Esto abre grandes posibilidades para la producción de muy simples y, más importante, biosensores baratos que podrían utilizarse ampliamente en el mundo en desarrollo ".

El equipo ahora está probando la conductividad de estos cables con la esperanza de que puedan usarse para la transferencia de energía en sistemas moleculares. También están buscando formas de polimerizar los cables para hacerlos más fuertes.