Conmutador molecular mediante agua

Un poco de humedad extraviada durante un experimento puso sobre aviso a unos científicos sobre el extraño comportamiento de un material complejo de óxido que estaban estudiando, revelando ello su gran potencial para la mejora de sensores químicos, sistemas de computación y dispositivos de almacenamiento de información. En presencia de una molécula de agua sobre su superficie, el material estratificado emite luz ultravioleta desde su interior. Un equipo de investigadores de la Universidad Drexel, la de Pensilvania, la de California en Berkeley y la Temple en la ciudad de Filadelfia, todas estas universidades en Estados Unidos, ha determinado que es posible controlar la producción de luz ultravioleta a través de una reacción química que funciona como el accionamiento de un interruptor.

Mientras estudiaba una muestra de película de aluminato de lantano sobre un cristal de titanato de estroncio, el equipo de Jonathan E. Spanier, de la Universidad Drexel, Andrew M. Rappe, de la de Pensilvania; Lane W. Martin, de la de California en Berkeley; y Xiaoxing Xi, de la Temple, descubrió que la muestra estaba empezando a emitir niveles intensos de luz ultravioleta. Reproducir cuidadosamente las condiciones experimentales ayudó a estos científicos a darse cuenta de que las moléculas de agua parecen ejercer un papel decisivo en la emisión de luz ultravioleta desde el interior del material.

En presencia de una molécula de agua sobre su superficie, la película de aluminato de lantano sobre un cristal de titanato de estroncio emite luz ultravioleta desde su interior. (Imagen: Drexel University)

Se ha demostrado que esta interfase entre dos aislantes eléctricos tiene un estado eléctricamente conductor, uno que puede ser alterado por el agua en la superficie del aluminato de lantano. Pero el nuevo hallazgo es de gran importancia porque se trata de una reacción química en la superficie que impulsa la emisión de luz desde el interior de la interfase, y los autores del estudio han conseguido activarla y desactivarla a voluntad y de forma repetida. Asombrosamente, también es viable hacerla más intensa incrementando la distancia entre las moléculas y la superficie y la interfase de debajo, usando por ejemplo películas más gruesas.

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