Combinando su experiencia, dos ingenieros en ciencias de los materiales de la Universidad de Washington en St. Louis cambiaron las propiedades electrónicas de una nueva clase de materiales, simplemente exponiéndolos a la luz.

Con fondos del Centro Internacional de Energía Renovable Avanzada y Sostenibilidad de la Universidad de Washington (I-CARES), Parag Banerjee, Doctor, y Srikanth Singamaneni, Doctor, y ambos profesores asistentes de ciencia de los materiales, reunió sus respectivas áreas de investigación.

El área de especialización de Singamaneni es hacer pequeños, nanopartículas con forma de guijarros, particularmente nanobarras de oro. El área de especialización de Banerjee es la fabricación de películas delgadas. Querían ver cómo cambiarían las propiedades de ambos materiales cuando se combinaran.

La investigación se publicó en línea en agosto en Materiales e interfaces aplicados ACS .

El equipo de investigación tomó las nanovarillas de oro y colocó una capa muy delgada de óxido de zinc, un ingrediente común en los protectores solares, en la parte superior para crear un compuesto. Cuando encendieron la luz notaron que el compuesto había cambiado de uno con propiedades metálicas a un semiconductor, un material que conduce parcialmente la corriente. Los semiconductores suelen estar hechos de silicio y se utilizan en computadoras y casi todos los dispositivos electrónicos.

"Lo llamamos conmutación de metal a semiconductor, "Dice Banerjee." Este es un resultado muy emocionante porque puede generar oportunidades en diferentes tipos de sensores y dispositivos ".

Banjeree dice que cuando las nanobarras de oro metálico se exponen a la luz, los electrones dentro del oro se excitan y entran en la película de óxido de zinc, que es un semiconductor. Cuando el óxido de zinc obtiene estos nuevos electrones, comienza a conducir electricidad.

"Descubrimos que cuanto más fina es la película, cuanto mejor sea la respuesta, ", dice." Cuanto más gruesa es la película, la respuesta desaparece. ¿Qué tan delgado? Aproximadamente 10 nanómetros, o una décima millonésima de metro ".

Otros investigadores que trabajan con células solares o dispositivos fotovoltaicos han notado una mejora en el rendimiento cuando se combinan estos dos materiales. sin embargo, hasta ahora, ninguno lo ha desglosado para descubrir cómo sucede, Dice Banerjee.

"Si comenzamos a comprender el mecanismo de conducción de carga, podemos empezar a pensar en aplicaciones, ", dice." Creemos que hay oportunidades para hacer sensores muy sensibles, como un ojo electrónico. Ahora estamos buscando para ver si hay una respuesta diferente cuando brillamos en rojo, luz azul o verde en este material ".

Banerjee también dice que esta misma tecnología se puede utilizar en células solares.