Primer transistor electrónico accionado por calor

Un aumento de temperatura de un solo grado es suficiente para provocar una modulación de corriente detectable en el transistor. Los resultados han sido publicados en Nature Communications.

 

   Científicos de la Universidad de Linköping han creado un transistor termoeléctrico orgánico, controlado por una señal de calor en lugar de por una señal eléctrica, una primicia mundial.

   Un aumento de temperatura de un solo grado es suficiente para provocar una modulación de corriente detectable en el transistor. Los resultados han sido publicados en Nature Communications.

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   «Somos los primeros en el mundo en presentar un circuito lógico, en este caso un transistor, que es controlado por una señal de calor en lugar de una señal eléctrica», afirma en un comunicado el profesor Xavier Crispin del Laboratorio de Electrónica Orgánica de la Universidad de Linköping.

   El transistor accionado por calor abre la posibilidad de muchas nuevas aplicaciones, tales como la detección de pequeñas diferencias de temperatura y el uso de apósitos médicos funcionales en los que el proceso de cicatrización puede ser monitoreado.

   También es posible producir circuitos controlados por el calor presente en luz infrarroja para su uso en cámaras de calor y otras aplicaciones. La alta sensibilidad al calor, 100 veces mayor que los materiales termoeléctricos tradicionales, significa que es suficiente un solo conector del electrolito sensible al calor, que actúa como sensor, al circuito del transistor. Un sensor se puede combinar con un transistor para crear un «píxel inteligente».

   Una matriz de píxeles inteligentes puede utilizarse, por ejemplo, en lugar de los sensores que se utilizan actualmente para detectar radiación infrarroja en cámaras de calor. Con más desarrollos, la nueva tecnología puede potencialmente permitir una nueva cámara de calor en un teléfono móvil a un bajo costo, ya que los materiales necesarios no son caros, raros o peligrosos.

   El transistor accionado por calor se basa en la investigación que llevó a la producción de un supercondensador cargado por los rayos del sol hace un año. En el condensador, el calor se convierte en electricidad, que puede almacenarse en el condensador hasta que sea necesario.

   Los investigadores del Laboratorio de Electrónica Orgánica habían buscado entre los polímeros conductores y había producido un electrolito líquido con una capacidad 100 veces mayor de convertir un gradiente de temperatura en voltaje eléctrico que los electrolitos usados anteriormente. El electrolito líquido consta de iones y moléculas poliméricas conductoras. Los iones cargados positivamente son pequeños y se mueven rápidamente, mientras que las moléculas de polímero negativamente cargadas son grandes y pesadas. Cuando se calienta un lado, los iones pequeños se mueven rápidamente hacia el lado frío y surge una diferencia de voltaje.

   «Cuando demostrábamos que el condensador funcionaba, empezamos a buscar otras aplicaciones del nuevo electrolito», dice Xavier Crispin.

   Los investigadores del laboratorio Dan Zhao y Simone Fabiano han demostrado, después de muchas horas en el laboratorio, que es totalmente posible construir circuitos electrónicos que son controlados por una señal de calor.

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