Los avances científicos no dejan de sorprendernos, y en esta ocasión investigadores en Estados Unidos han permitido permitir por primera vez la fabricación de cristales con oro a través de una técnica de enorme precisión que puede revolucionar la tecnología y abre nuevas vías en campos diversos como la imagen médica o la energía solar.
Este avance ha conseguido atraer la atención del Pentágono por todo lo que puede suponer, pues estos científicos se han centrado en un compuesto que tiene un enorme potencial para infinidad de aplicaciones y que pueden llegar a ser realmente importantes de cara al futuro.
FABRICAR CRISTALES CON ORO DE FORMA REVOLUCIONARIA
El oro, que supera los 3.550 dólares y se consolida como activo refugio, es uno de los materiales más preciados, con un elevado valor que se debe a factores históricos, físicos y económicos. Lo que ahora llama la atención es el trabajo realizado por científicos estadounidenses.
El Departamento de Defensa de Estados Unidos ha apostado por una tecnología que podría redefinir la fabricación de materiales. El Pentágono ha respaldado financieramente un nuevo proyecto que deja claro el interés estratégico del Gobierno que actualmente preside Donald Trump, con el objetivo de obtener una ventaja competitiva en campos de alta tecnología.
Esta apuesta tiene que ver con una nueva investigación que permite tener un control sobre la fabricación con oro, algo difícil de imaginar y que ahora puede suponer toda una revolución tecnológica en la industria.
La Universidad Estatal de Michigan ha desarrollado una técnica que posibilita dibujar cristales casi a voluntad, un avance que consiste en poder controlar con absoluta precisión el lugar y el momento exacto en los que se inicia el proceso de cristalización. Y lo consigue a través del pulso de láser.
CRISTALES CREADOS CON ORO
La práctica desarrollada por parte de la Universidad Estatal de Michigan se basa en un método muy directo. El proceso se basa en dirigir un haz de láser de gran potencia sobre una superficie sobre la que previamente se han depositado nanopartículas de oro.
Este pulso, que tiene una duración breve, consigue llegar a generar un intenso calor localizado que se concentra de forma exclusiva en las diminutas partículas metálicas, actuando como el catalizador que desencadena la formación del cristal justo en el punto deseado.
En su fase inicial, los científicos se han centrado en los cristales de perovskita de haluro de plomo, que es un compuesto prometedor y con un enorme potencial que puede tener aplicaciones revolucionarias en diferentes ámbitos.
Según informa el medio Interesting Engineering, el potencial de este avance es enorme, pues abre la puerta a que se puedan desarrollar paneles solares mucho más eficientes, así como a la creación de nuevos sistemas de iluminación LED e incluso para poder tener grandes avances en imagen médica.
Esta capacidad para fabricar materiales a medida es clave para poder dar con un avance revolucionario que haga los dispositivos muchas veces más rápidos, en donde la estructura de los componentes es fundamental.
EL ORO, CLAVE EN LAFABRICACIÓN DE LOS MATERIALES DEL FUTURO
Además del árbol que filtra oro y que se ha convertido en un insólito descubrimiento que maravilla a la ciencia en España, ahora nos encontramos con este avance tecnológico de relevancia. El equipo de científicos trabaja en tratar de expandir las capacidades de su descubrimiento.
El plan más inmediato pasa por probar con láseres de diferentes colores, lo que podría servir para crear patrones más complejos, una línea de investigación con la que se trata de perfeccionar materiales ya conocidos y que aspira a ser capaz de sintetizar compuestos de una forma personalizada, según las propiedades que se necesiten en cada caso.
Este tipo de fabricación con oro muestra la importancia que tiene este avance científico que podría transformar la forma en la que se fabrican los materiales del futuro. La precisión de este método es impresionante, ya que la nanopartícula que se utiliza es una milésima del grosor de un cabello humano.
El láser usado induce la oscilación de electrones en la nanopartícula de oro, generando calor suficiente para que se pueda desencadenar la formación del cristal en el lugar exacto. Este grado de control sobre la ubicación, el tamaño y la forma de los cristales es una gran mejora con respecto a las técnicas convencionales.
IMPACTO, APLICACIONES Y PRÓXIMOS DESAFÍOS DE ESTE AVANCE CON ORO
Hasta el momento, el procedimiento en el que se usa oro, ha demostrado la gran eficacia que tiene con perovskitas de haluro de plomo, materiales reconocidos por su capacidad para mejorar el rendimiento en aplicaciones como células solares y LEDS.
Sin embargo, sus desarrolladores creen que la técnica podría adaptarse también a otros tipos de cristales que se usan en el terreno de la electrónica, como sucede con los semiconductores de silicio dopado con arsénico, ampliamente utilizados en instrumentos astronómicos.
La perovskita presenta una solubilidad retrógrada, que se reduce a medida que sube la temperatura, lo que resulta posible que los electrones excitados por el láser puedan intervenir de forma directa en los procesos químicos de formación de cristales en otros materiales. Este enfoque tiene una serie de ventajas económicas y técnicas, una solución sencilla en la que se usan láseres de bajo costo y posibilita una reducción considerable de los gastos de fabricación.
La formación precisa de cristales, junto a su bajo costo, resulta esencial para dispositivos como pantallas táctiles, sensores médicos, detectores ópticos y paneles solares. Asimismo, la capacidad de "dibujar" cristales puede facilitar el desarrollo de instrumentos más accesibles y económicos para misiones especiales, en los que el material debe cumplir con unos requisitos concretos de resistencia, precisión y ligereza.
En la próxima etapa del proyecto, el equipo planea usar múltiples láseres de diferentes longitudes de onda para crear patrones cristalinos aún más complejos. Igualmente, han comenzado a probar dichos materiales en dispositivos funcionales con la finalidad de determinar si pueden ofrecer un mejor rendimiento y menores costos de producción en aplicaciones reales.
Este es el próximo desafío en el que están enfocados y esperan que sus hallazgos contribuyen a la democratización del acceso a tecnologías avanzadas en todo el mundo.
