Las películas superatómicas procesables en solución

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Química del estado sólido

Sus antecedentes:

• Los cúmulos de nanoescala atómicamente precisos pueden formar sólidos iónicos cristalinos a través de interacciones electrostáticas.
• La cristalización de estos grupos en estructuras ordenadas limita sus aplicaciones potenciales.

Objetivo del estudio:

• Investigar la frustración de las interacciones electrostáticas en grupos a nanoescala utilizando cadenas laterales flexibles.
• Desarrollar nuevos materiales superatómicos amorfos con propiedades sintonizables para aplicaciones electrónicas y termoeléctricas.

Principales métodos:

• Sintetizó grandes grupos a nanoescala con cadenas laterales largas y flexibles para frustrar las interacciones electrostáticas.
• Solución-procesado estos grupos en amorfo y homogéneo delgado-películas.
• Caracterizó las propiedades eléctricas, térmicas y ópticas de los materiales superatómicos resultantes.

Principales resultados:

• Logró materiales superatómicos iónicos que permanecen amorfos, impidiendo la cristalización.
• Composiciones sintonizables demostradas con una conductividad eléctrica excepcionalmente alta (hasta 300 S/m).
• Se ha observado una conductividad térmica extremadamente baja (0,05 W/m·K) y una alta transparencia óptica (hasta el 92%).
• Termoeléctricos fabricados de película delgada con valores prometedores y no optimizados de ZT de 0,02.

Conclusiones:

• Los materiales superatómicos iónicos se pueden procesar en películas delgadas amorfas mediante el control de las interacciones entre racimos.
• Estos materiales amorfos exhiben propiedades únicas que no se encuentran en las contrapartes cristalinas.
• Las películas superatómicas representan una nueva clase prometedora de materiales para dispositivos electrónicos y termoeléctricos.