Daniel Errandonea. Crédito:Universidad de Valencia
Investigadores de la Universidad de Valencia (UV) han modificado la fotoconductancia de nanopartículas de óxido de tungsteno (WO 3 ) de forma controlada. Esto tiene aplicaciones potenciales en fotónica y optomecánica. Los resultados han sido publicados en Ciencia avanzada .
La fotonductancia es un fenómeno óptico y eléctrico bien conocido por el cual un material se convierte en un mejor conductor eléctrico después de absorber la luz. Hace menos de una década, Los investigadores crearon los primeros materiales que se vuelven menos conductores después de ser expuestos a la luz. Este fenómeno se denomina fotoconductancia inversa (IPC). Es un comportamiento fotosensible que existe en pocos materiales, y que tiene aplicaciones potenciales en el desarrollo de dispositivos de memoria fotónica y no volátil de bajo consumo energético. El efecto también podría extrapolarse para crear nuevos tipos de sensores que se puedan ajustar para diferentes propiedades espectrales y que se impriman directamente en sustratos de plástico.
El grupo de investigación de Daniel Errandonea ha conseguido controlar y modificar la fotoconductancia inversa en un material híbrido a base de nanopartículas de óxido de tungsteno con exceso de cargas negativas (tipo n), cubierto por una capa de óxido de cobre (CuO) con un exceso de cargas positivas (tipo p). Lo han logrado sometiendo el material a altas presiones con un dispositivo llamado celda de diamante.
"Desde un punto de vista práctico, lo que hemos hecho es ajustar la fotorrespuesta del WO 3 nanopartículas, tanto en magnitud como en signo, simplemente modificando la estructura cristalina (y consecuentemente las propiedades electrónicas) aplicando alta presión. Dependiendo de la presión aplicada, lo hacemos para que la conductividad del material aumente o disminuya con la iluminación, "explica Errandonea.
Publicado en Ciencia avanzada , el trabajo analiza la fotoconductancia producida por alta presión sobre WO 3 nanocuboides funcionalizados con nanopartículas de CuO. Para entender el fenómeno, los investigadores utilizaron una serie de técnicas experimentales que requerían el uso de grandes instalaciones de radiación de sincrotrón. Como resultado, la fotoconductancia se modificó de forma controlada y reversible, y se entendió el origen de IPC. Esta es una poderosa herramienta para mejorar el rendimiento optomecánico de cualquier material híbrido. También proporciona una herramienta para mejorar el rendimiento de los dispositivos fotovoltaicos en el futuro, y mediante la absorción de energía solar, para generar energía dividiendo el agua y descomponiendo los contaminantes orgánicos.
