30 de octubre de 2020 30/10/20

Un estudio en el que participa un investigador de la UJI cambia algunas de las ideas tradicionales de la Física

    Demostrar que el spin de un electrón es el responsable que los puntos cuánticos no actúen como hasta ahora decía la física atómica es uno de los descubrimientos del estudio teórico realizado por Juan Ignacio Climente, personal investigador del Programa Ramón y Cajal en el Departamento de Química Física y Analítica de la UJI, junto a otros investigadores del National Research Council de Canadá, y que ha sido publicado en el último número de una de las revistas científicas más importantes en el ámbito de la física, la Physical Review Letters.

    La investigación desvela que los puntos cuánticos (una especie de átomos artificiales fabricados con materiales semiconductores) se comportan de distinta manera que los átomos naturales en condiciones semejantes, cuando se aproximan para formar moléculas.

    En los experimentos, desarrollados por el personal del Naval Research Laboratory, de Washington, se ha demostrado que los puntos cuánticos que utilizaban huecos (electrones con carga positiva y mayor masa) en lugar de electrones (que tienen carga negativa) conseguían un estado molecular antienlazante como forma estable, cuando los átomos naturales necesitan una aportación extra de energía para llegar a ese estado.

    Esta nueva actuación permite a los investigadores influir en su comportamiento y dotarlos de las propiedades que más interesan. Por este motivo, ha supuesto una revolución en el estudio de la física fundamental, ya que permiten estudiar, en el laboratorio, situaciones que no podían estudiarse con los átomos naturales.
    En la actualidad, los puntos cuánticos son utilizados en optoelectrónica, para fabricar láseres que emiten luz con frecuencia en el espectro infrarrojo, con lo cual se consigue una mayor eficiencia; en biomedicina, como marcadores biológicos, para ofrecer imágenes más nítidas y evitar las superposiciones; o también se utilizan en transistores de bajo consumo, que se cargan con un solo electrón.

    El descubrimiento ha abierto nuevas vías de investigación y aunque aún es pronto para saber todas sus aplicaciones, se trabaja en ámbitos como el de la energía solar, donde se experimenta con paneles de tercera generación, más eficientes y baratos que los actuales; dispositivos de memoria de ordenador de mayor densidad y menor consumo; en el tratamiento de enfermedades como el cáncer, donde se trata de inyectar un punto cuántico en el cuerpo para que busque la célula tumoral y una vez localizada, calentar el punto cuántico con luz infrarroja hasta conseguir matar la célula; o en nuevos sistemas de iluminación con un rendimiento más eficiente.

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