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Investigadores del Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) del departamento de energía (DOE, sus siglas en inglés) de los Estados Unidos han presentado un material de revestimiento de nanocristal semiconductor capaz de controlar el calor del sol sin dejar de ser transparente.

Sobre la base de materiales electrocrómicos, que utilizan un sobresalto de carga eléctrica para matizar una ventana clara, esta revolucionaria tecnología es la primera en controlar selectivamente la cantidad de radiación de infrarrojo cercano.

Esta radiación, que conduce a la calefacción, pasa a través de la película sin afectar su transmitancia visible. Un sistema tan dinámico podría añadir una dimensión de ahorro de energía crítica para revestimientos de “ventanas inteligentes”.

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La observación de una regla científica que se rompe a veces puede conducir a nuevos conocimientos y aplicaciones importantes. Tal parece ser el caso cuando científicos con el Lawrence Berkeley National Laboratory del departamento de energía de Estados Unidos crearon moléculas artificiales de nanocristales semiconductores y les vieron romper un principio fundamental de fotoluminescencia conocido como “Regla de Kasha.”

La regla de Kasha sostiene que, cuando la luz es emitida intensamente en una molécula, la molécula emitirá solamente la luz (fluorescencia o fosforescencia) de su estado excitado de menor energía. Esta es la razón por la cual las moléculas fotoluminiscentes emiten luz en una energía más baja que la luz de excitación. Aunque ha habido ejemplos de moléculas orgánicas, como el azuleno, que rompen la regla de Kasha, estos ejemplos son raros. No se han reportado sistemas moleculares altamente luminiscentes elaborados a partir de puntos cuánticos que rompan la regla de Kasha – hasta ahora.

“Hemos demostrado una molécula de nanocristal semiconductor, en forma de un tetrápodo formado por un núcleo de punto cuántico de seleniuro de cadmio y cuatro brazos de sulfuro de cadmio, que rompe la regla de Kasha emitiendo luz de varios estados excitados,” dice Paul Alivisatos director del Lawrence Berkeley National Laboratory. “Debido a que este sistema de nanocristales tiene mucho mayor rendimiento cuántico y es relativamente más fotoestable que las moléculas orgánicas, tiene un potencial prometedor para la detección óptica y aplicaciones basadas en emisión de luz, como los LEDs y etiquetas de imagen.”

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Investigadores en la Universidad Hebrea de Jerusalén han logrado un gran avance en el campo de la nanociencia alterando correctamente las propiedades de nanocristales con átomos de impureza – un proceso conocido como dopaje – abriendo así el camino para la fabricación de nanocristales semiconductores mejorados.

Los nanocristales semiconductores consisten en decenas de miles de átomos y son 10.000 veces más pequeños que el ancho de un cabello humano. Estas pequeñas partículas tienen usos en múltiples campos, como iluminación transistorizada, células solares y bio-representación. Una de las principales aplicaciones potenciales de estos materiales es en la industria de semiconductores, donde la miniaturización intensiva ha tenido lugar durante los últimos 50 años y ahora está en el rango de nanómetro.

Sin embargo, estos semiconductores son malos conductores eléctricos, y con el fin de utilizarlos en circuitos electrónicos, su conductividad debe ajustarse mediante la adición de impurezas. En este proceso, átomos extranjeros, llamados impurezas, se introducen en los semiconductores, causando una mejora en su conductividad eléctrica.

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