Un equipo de investigación liderado por el profesor Boseok Kang, de la Universidad Sungkyunkwan (SKKU) en Corea del Sur, logró descifrar y optimizar el mecanismo que permite incrementar significativamente la conductividad eléctrica en plásticos conductores. Este tipo de polímeros resulta fundamental para el desarrollo de tecnología flexible, como dispositivos electrónicos vestibles y pantallas plegables.
Para que un plástico pueda conducir electricidad de manera eficiente, necesita someterse a un proceso denominado dopaje. Este procedimiento consiste en agregar aditivos que aportan electrones al material para facilitar el flujo eléctrico, en forma análoga a como la adición de sal transforma al agua en un conductor.
Mecanismo de reacción y récords de eficiencia
Aunque se conocía que la unión de moléculas especiales llamadas alquilsilanos otorgaba estabilidad a los polímeros, el proceso exacto mediante el cual se vinculaban y mejoraban la transmisión de corriente se mantenía incierto. La investigación demostró experimentalmente que las moléculas de alquilsilano en fase gaseosa generan un enlace químico firme con la superficie del polímero.
A través de este proceso, la propiedad eléctrica intrínseca de la molécula, su momento dipolar, se integra al sistema, lo que permite que una mayor cantidad de electrones se desplacen libremente. Con este método, los científicos lograron inyectar hasta 1,79 electrones por unidad de repetición de la estructura básica del polímero, la mayor eficiencia registrada hasta la fecha en materiales de este tipo. Asimismo, elevaron la conductividad eléctrica del material por encima de los 3.000 S/cm.
Aplicación directa en componentes electrónicos
El equipo probó esta tecnología directamente en electrodos de transistores y en electrodos transparentes de pantallas emisoras de luz (PLED), confirmando una mejora sustancial en el rendimiento de los componentes reales.
El profesor Boseok Kang destacó que el trabajo aclara la reacción química exacta y la conducción eléctrica entre semiconductores orgánicos y moléculas de alquilsilano. El proyecto contó con el respaldo del Ministerio de Ciencia y TIC y de la Fundación Nacional de Investigación de Corea.