viernes, 21 de marzo de 2008

CARBONO VS. SILICIO


En el mundo científico existe una frenética búsqueda de nuevos materiales y de nuevas tecnologías que permitan reducir la concentración en la atmósfera de gases derivados del carbono. Paradójicamente, el mismo carbono podría ser el elemento clave que permita resolver la principal restricción que impide el uso masivo de la energía solar: la dificultad en almacenar la energía que se puede generar mediante celdas fotovoltaicas.

Hiroo Inokuchi, un “joven” químico orgánico de 80 años, ha creado a lo largo de su carrera científica un nuevo campo del conocimiento: los superconductores orgánicos. Ganador de uno de los tres Premios Kyoto (la Fundación Kyoto entrega anualmente tres premios a quienes se distinguen en ciencias, cultura y espíritu humano), Inokuchi aprendió como utilizar el carbono para conducir electricidad y para almacenar energía.

Sus descubrimientos se materializaron en las pantallas OLED, acrónimo de Organic Light Emitting Diode (diodo orgánico emisor de luz); el diodo OLED se basa en una capa electroluminiscente formada por una película de componentes orgánicos que reaccionan a un determinado estímulo eléctrico generando y emitiendo luz por si mismos.

La tecnología OLED se utiliza en las pantallas de televisión. Pronto reemplazarán a los televisores LCD y de plasma debido a que las nuevas pantallas son más delgadas y flexibles y permiten mayores niveles de brillo y contraste. La tecnología OLED ha permitido crear películas de 3 milímetros de espesor, con lo cual serán ampliamente utilizadas en los teléfonos móviles, monitores de computación, reproductores del tipo MP3 y PDA’s.

Los diodos OLED reemplazarán a los LED’s en los avisos, carteles, señales luminosos y toda otra actividad que requiera un brillo intenso, lo cual será “una bendición” para quienes necesitamos anteojos a la hora de leer caracteres pequeños.

Por supuesto que hay un conjunto de importantes desventajas, las cuales deberán ser subsanadas para que esta tecnología predomine en el mercado: hay ciertos colores (azul) que tienen tiempos de vida relativamente cortos (1000 horas), el agua daña fácilmente a los componentes, es costoso respecto a sus actuales competidores y los componentes orgánicos involucrados son difíciles de reciclar, lo cual se traduciría en un aumento de la contaminación ambiental.

Pero en algún momento las fibras de carbono rodeadas por una matriz de polímeros serán más baratas que los componentes electrónicos fabricados a partir del silicio. Cuando ello ocurra, su capacidad de semiconducción y la facilidad con que disipan calor implicará una nueva revolución en el campo de la electrónica.

El área de aplicación más promisoria de estos nuevos materiales está en la conversión de energía, tanto para celdas de combustibles como para dispositivos fotovoltaicos. Se está trabajando intensamente en el desarrollo de películas muy delgadas que puedan almacenar energía. Se piensa en paneles formados por varias capas del material semiconductor separadas mediante polímeros aisladores. Cuando los mismos puedan instalarse en los techos de los autos, tendremos al fin un auto propulsado con energía solar económicamente viable. También se plantea recubrir ciertas partes del fuselaje de los aviones para aprovechar la enorme radiación solar que incide sobre los mismos durante el vuelo.

El carbono es un material abundante en el planeta, no se oxida ni se ensucia; se descompone para dar monóxido o dióxido de carbono, pero estos procesos son muy lentos a temperatura ambiente y las aplicaciones tecnológicas y energéticas en su carácter de semiconductor son muy promisorias.

El escritor polaco Stanislaw Lem publicó hace varias décadas un excelente libro titulado “El Invencible”; en el mismo, una nave espacial terrestre llega a un lejano planeta y sus tripulantes son atacados por una civilización que evolucionó a partir del silicio. Aquí, en nuestro planeta se avecina una nueva lucha entre el carbono y el silicio. Como organismo basado en el carbono, no tengo dudas respecto a quien prefiero que triunfe en la misma.