Innovadora tecnología orgánica reduce 10 veces el consumo de energía

Un revolucionario proyecto publicado en la revista Science, desarrolla una novedosa tecnología flexible con aplicaciones en eficiencia energética en edificaciones, así como monitoreo eficiente y no invasivo de indicadores biométricos en tiempo real.

Un revolucionario estudio destacado por la Revista Science acerca del diseño de un dispositivo que detecta la luz reemplazando el silicio por tintas de origen orgánico, contó con la participación de un investigador chileno de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez (FIC UAI). El estudio abre importantes oportunidades para el desarrollo del mercado de la electrónica orgánica en Chile y su impacto en el sector energético y de salud. La tecnología desarrollada podría aplicarse en adhesivos semitransparentes que producen energía en edificaciones inteligentes y sostenibles, así como en la piel humana, para monitorear signos vitales en forma cómoda y energéticamente eficiente.

El estudio fue desarrollado a lo largo de siete años en el Georgia Institute of Technology (GT), gracias al financiamiento de fondos federales de las Oficinas de Investigación Naval, de Investigación Científica de la Fuerza Aérea (en inglés NRL), y la Agencia para la No Proliferación Nuclear de los Estados Unidos. Felipe Larraín, doctor en Ingeniería eléctrica y actualmente académico de la FIC UAI, participó de la investigación junto a Canek Fuentes-Hernández, investigador científico del Departamento de Ingeniería Eléctrica de GT y el profesor Bernard Kippelen.

Larraín explica que solo algunas empresas en Alemania, Francia y Estados Unidos desarrollan este tipo de tecnología, con aplicaciones incipientes en diversos mercados. “En el sector energía, la electrónica orgánica permite desarrollar celdas solares semitransparentes que pueden instalarse en ventanas de edificios. Esto permite compensar su consumo energético sin bloquear el paso de luz. Otros ejemplos son la integración en embarcaciones a vela, carpas para montañistas o audífonos autónomos. Por otro lado, en el sector de la salud, la misma tecnología permite desarrollar adhesivos flexibles que se pueden aplicar en segundos a un paciente en urgencias o a un recién nacido. Estos adhesivos son 10 veces más eficientes que los sensores actuales de silicio, y reemplazarían cables y aparatos rígidos para monitorear al paciente y tomar decisiones clínicas, simplificando la labor del personal.

A diferencia del silicio, considerado el pilar de la industria electrónica convencional, los semiconductores orgánicos son moléculas producidas mediante síntesis química y pueden ser procesados a partir de soluciones líquidas a temperaturas menores de 150 grados Celsius.  Por ello, estos materiales son compatibles con la manufactura industrial a gran escala, sugiriendo la irrupción de estas tecnologías en el futuro cercano en dispositivos electrónicos de bajo costo, livianos, flexibles y potencialmente biodegradables.

Oportunidad única

Para Felipe Larraín, “la electrónica orgánica y los materiales híbridos orgánicos-inorgánicos representan una oportunidad única para nuestro país. La invitación está abierta para que investigadores chilenos se sumen al desafío de desarrollar tecnología con estos materiales. A diferencia de la electrónica convencional dominada por Norteamérica o Corea, existe un espacio para hacer contribuciones relevantes en tecnologías menos maduras comercialmente y con barreras de entrada mucho menores en términos de la infraestructura que se requiere para su manufactura, como la electrónica orgánica”.

El hallazgo constituye un hito en la detección de luz con fotodiodos orgánicos y abre significativas oportunidades para nuevas aplicaciones no solo en la salud, sino también en otros sectores e industrias.