Ingenieros de la Universidad de Utah y la Universidad de Minnesota han descubierto que la interconexión de dos materiales particulares a base de óxidos los hace altamente conductivos. una bendición para la electrónica del futuro que podría resultar en computadoras portátiles mucho más eficientes en el consumo de energía, coches eléctricos y electrodomésticos que tampoco necesitan engorrosos suministros de energía.

Sus hallazgos fueron publicados este mes en la revista científica, Materiales APL .

El equipo dirigido por el profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Utah, Berardi Sensale-Rodríguez, y el profesor asistente de ingeniería química y ciencia de los materiales de la Universidad de Minnesota, Bharat Jalan, reveló que cuando dos compuestos de óxido, titanato de estroncio (STO) y titanato de neodimio (NTO), interactúan juntos, los enlaces entre los átomos están dispuestos de tal manera que producen muchos electrones libres, las partículas que pueden transportar corriente eléctrica. STO y NTO se conocen por sí mismos como aislantes (materiales como el vidrio) que no son conductores en absoluto.

Pero cuando interactúan, la cantidad de electrones producidos es cien veces mayor de lo que es posible en los semiconductores. "También es unas cinco veces más conductor que el silicio [el material más utilizado en electrónica], "Dice Sensale-Rodríguez.

Esta innovación podría mejorar enormemente los transistores de potencia, dispositivos en la electrónica que regulan la corriente eléctrica, al hacer que las fuentes de alimentación sean mucho más eficientes para artículos que van desde televisores y refrigeradores hasta dispositivos de mano. Dice Sensale-Rodríguez. Hoy dia, Los fabricantes de productos electrónicos utilizan un material llamado nitruro de galio para los transistores de las fuentes de alimentación y otros componentes electrónicos que transportan grandes corrientes eléctricas. Pero ese material ha sido explorado y optimizado durante muchos años y probablemente no pueda hacerse más eficiente. En este descubrimiento realizado por el equipo de Utah y Minnesota, la interfaz entre STO y NTO puede ser al menos tan conductora como el nitruro de galio y probablemente lo será mucho más en el futuro.

"Cuando miro al futuro, Veo que quizás podamos mejorar la conductividad en un orden de magnitud mediante la optimización del crecimiento de los materiales, "Dice Jalan." Estamos brindando la posibilidad de alta potencia, electrónica de óxido de baja energía más cercana a la realidad ".

Los transistores de potencia que utilizan esta combinación de materiales podrían dar lugar a dispositivos y electrodomésticos más pequeños porque sus fuentes de alimentación serían más eficientes energéticamente. Computadoras portatiles, por ejemplo, podría deshacerse de las voluminosas fuentes de alimentación externas (las grandes cajas negras conectadas a los cables de alimentación) en favor de suministros más pequeños que, en cambio, se construyen dentro de la computadora. Los electrodomésticos grandes que consumen mucha electricidad, como los acondicionadores de aire, podrían tener una mayor eficiencia energética. Y debido a que se desperdicia menos energía (la electricidad desperdiciada generalmente se disipa en calor), estos dispositivos no funcionarán tan calientes como antes, dice Sensale-Rodríguez. También cree que si más electrónica usa estos materiales para transistores, colectivamente, podría ahorrar importantes cantidades de electricidad para el país.

"Es fundamentalmente un camino diferente hacia la electrónica de potencia, y los resultados son muy emocionantes ", dice." Pero aún necesitamos hacer más investigaciones ".