El primer transistor activado por calor

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El prototipo desarrollado en la Universidad de Linköping. Imagen: Thor Balkhed

Si escuchamos hablar de transistores, pensamos en electrónica; y si hablamos de electrónica pensamos en señales eléctricas. Pero puede que esto no sea ya así. Acaba de presentarse el primer transistor cuya señal de entrada es térmica, no eléctrica, abriendo todo un mundo de posibilidades en su aplicación.

Por ejemplo, un transistor controlado por el calor, si es lo suficientemente sensible, nos permite detectar pequeñas diferencias de temperatura. Una de las aplicaciones más inmediatas es médica: vendajes que permiten seguir continuamente (monitorizar) un proceso de curación.

El dispositivo desarrollado por los investigadores de la Universidad de Linköping (Suecia) consiste en un electrolito líquido que posee iones libres y moléculas poliméricas conductoras. Los iones, con carga positiva, se mueven muy rápidamente, mientras que los polímeros cargados negativamente por su tamaño muchísimo mayor se mueven mucho más lentamente. Cuando se somete al conjunto a un foco de calor, los iones “vuelan” al lado frío más alejado dejando atrás a los polímeros; esta separación crea una diferencia de potencial que es la que activa el transistor.

Imagen térmica convencional de un edificio con aislamiento térmico (a la derecha, predominantemente azul) y otro convencional (en tonos verdes).

La temperatura de los objetos no es más que una señal de radiación infrarroja, una señal térmica. El dispositivo desarrollado es 100 veces más sensible que los materiales termoeléctricos tradicionales; esto implica que un solo conector desde el electrolito, que es la sustancia sensible a la temperatura y que actúa de sensor con el transistor es suficiente para crear un “píxel inteligente”.

Una matriz de píxeles inteligentes no sería más que una cámara térmica: una cámara que permite ver las distintas señales térmicas del entorno. Con el desarrollo consiguiente nada impediría que pudiese incorporarse a los teléfonos inteligentes o a los dispositivos de muñeca asociados, ya que los materiales necesarios no son ni caros, ni raros ni tóxicos.

Referencia:

Dan Zhao, Simone Fabiano, Magnus Berggren, & Xavier Crispin (2017) Ionic thermoelectric gating organic transistors Nature Communications doi: 10.1038/ncomms14214

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

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