(PhysOrg.com) - Un equipo multinacional de científicos ha desarrollado un proceso para crear diodos emisores de luz (LED) inorgánicos que producen luz en el rango ultravioleta. La obra, informó esta semana en el online Comunicaciones de la naturaleza , es un paso hacia los dispositivos biomédicos con componentes activos fabricados a partir de sistemas nanoestructurados.

Los LED basados ​​en nanocristales inorgánicos procesados ​​en solución son prometedores para su uso en diagnósticos ambientales y biomédicos, porque son baratos de producir, robusto, y químicamente estable. Pero el desarrollo se ha visto obstaculizado por la dificultad de lograr la emisión ultravioleta. En su papel Sergio Brovelli del Laboratorio Nacional de Los Alamos, en colaboración con el equipo de investigación liderado por Alberto Paleari en la Universidad de Milano-Bicocca en Italia, describen un proceso de fabricación que supera este problema y abre el camino para la integración en una variedad de aplicaciones.

El mundo necesita dispositivos emisores de luz que se puedan aplicar en el diagnóstico biomédico y la medicina. Brovelli dijo:ya sea como plataformas de diagnóstico activas de laboratorio en chip o como fuentes de luz que se pueden implantar en el cuerpo para desencadenar algunas reacciones fotoquímicas. Tales dispositivos podrían, por ejemplo, Active selectivamente los medicamentos sensibles a la luz para un mejor tratamiento médico o pruebe la presencia de marcadores fluorescentes en los diagnósticos médicos. Estos materiales tendrían que fabricarse de forma económica, a gran escala, e integrado en la tecnología existente.

El documento describe un nuevo material a base de vidrio, capaz de emitir luz en el espectro ultravioleta, e integrarse en chips de silicio que son los componentes principales de las tecnologías electrónicas actuales.

Los nuevos dispositivos son inorgánicos y combinan la inercia química y la estabilidad mecánica del vidrio con la propiedad de conductividad eléctrica y electroluminiscencia (es decir, la capacidad de un material para emitir luz en respuesta al paso de una corriente eléctrica).

Como resultado, se pueden utilizar en entornos hostiles, como por inmersión en soluciones fisiológicas, o por implantación directamente en el cuerpo. Esto fue posible gracias al diseño de una nueva estrategia de síntesis que permite la fabricación de todos los LED inorgánicos mediante un enfoque de química húmeda. es decir, una serie de reacciones químicas simples en un vaso de precipitados. En tono rimbombante, este enfoque es escalable a cantidades industriales con un costo inicial muy bajo. Finalmente, emiten en la región ultravioleta gracias al cuidadoso diseño de los nanocristales incrustados en el vidrio.

En diodos emisores de luz tradicionales, La emisión de luz se produce en la interfaz nítida entre dos semiconductores. El diseño de óxido en óxido utilizado aquí es diferente, ya que permite la producción de un material que se comporta como un conjunto de uniones semiconductoras distribuidas en el vidrio.

Este nuevo concepto se basa en una colección de las estrategias más avanzadas en ciencia de nanocristales, combinando las ventajas de los materiales nanométricos que constan de más de un componente. En este caso, la parte activa del dispositivo consiste en nanocristales de dióxido de estaño cubiertos con una capa de monóxido de estaño incrustado en vidrio estándar:ajustando el grosor de la capa es posible controlar la respuesta eléctrica de todo el material.