Investigadores del instituto de Tecnología y Ciencia Industrial Avanzada (AIST) en Japón dicen que el uso de un compuesto de café puede aumentar el flujo de corriente en los componentes semiconductores hasta 100 veces. Específicamente, una fina capa de ácido cafeico en la superficie de un electrodo facilitó un flujo de corriente muy mejorado a través de un dispositivo semiconductor orgánico, según su trabajo.
La ciencia detrás de esta notable mejora en el flujo de corriente se explica en el blog AIST. Un informe sobre la investigación realizada en las instalaciones de Tsukuba dice que la acción del ácido cafeico en el electrodo hace que las moléculas en la superficie del componente se alineen espontáneamente, lo que reduce la resistencia al flujo de corriente. De ahí el impulso de 100x al flujo de corriente.
Este descubrimiento será útil en el desarrollo de futuros dispositivos semiconductores orgánicos, como los diodos orgánicos emisores de luz (OLED) y las células solares orgánicas (OPV), dicen los científicos. Se afirma que el descubrimiento será particularmente valioso para promover la sostenibilidad. Gracias a la aplicación de una fina capa de ácido cafeico, derivado de plantas, se puede disminuir o evitar el uso de recursos químicos nocivos para el medio ambiente o insostenibles.
Actualmente, los fabricantes de semiconductores orgánicos utilizan materiales con cualidades problemáticas para el medio ambiente en el papel de la capa de modificación del electrodo. Una opción para esta capa, un polímero llamado Pedot:PSS, plantea preocupaciones sobre la contaminación ambiental. Una alternativa, un material de trióxido de molibdeno, utiliza un óxido de un elemento metálico escaso.
Los investigadores de AIST realizaron pruebas con ácido cafeico y una variedad de materiales de electrodos, incluidos oro, plata, cobre, hierro, óxido de indio y estaño (ITO) y silicio con una capa de óxido nativo. Puede ver en el gráfico que la función de trabajo del electrodo aumentó hasta 0,5 eV después del tratamiento con ácido cafeico. Tenga en cuenta que los investigadores dicen que la película delgada de ácido cafeico no se disuelve en los solventes orgánicos utilizados en la producción de películas delgadas de semiconductores orgánicos, por lo que es eminentemente adecuada para este propósito.
Hasta aquí todo bien, pero ¿qué sigue? Los investigadores de AIST esperan aplicar esta tecnología de modificación/recubrimiento de electrodos en dispositivos semiconductores orgánicos como los OLED y OPV antes mencionados, con el objetivo final de que los componentes semiconductores y los dispositivos IoT se fabriquen completamente con medios sostenibles, además de que sean fáciles de reciclar.