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Marzo /11/2013

Estructuras cristalinas de un derivado fulerenico (PCBM) predichas teóricamente por un grupo de Investigadores de FCQ-UACH, IICO-UASLP, UdG y DMA-IPICYT han sido reportadas experimentalmente

El continuo incremento en la demanda energética a nivel mundial y el decrecimiento en las reservas mundiales de combustible fósiles hará que dentro de poco tiempo sea imposibles cumplir con estas demandas. Además, el uso de combustible fósiles produce efectos colaterales dañinos tales como la polución, que es una fuente de peligro para la salud humana, y gases de efectos invernadero los cuales están asociados con los cambios climáticos observado en nuestros días. El sol es una fuente primaria de energía limpia, el cual proporciona una radiación de 120 000 Terawatts por año sobre la superficie de la tierra excediendo por mucho cualquier escenario de demanda energética. Esto ha motivado a muchos científicos a tratar de aprovechar la energía solar usando celdas solares, los cuales son dispositivos que convierten esta energía solar en energía eléctrica. Entre las celdas solares mas interesantes son las celdas solares orgánicas (CSO), las cuales tienes muchas ventajas con respecto a su contraparte inorgánica tales como un bajo impacto ambiental en el proceso de fabricación así como un fácil procesamiento. Un gran salto conceptual en la fabricación de CSO fue realizar una mezcla entre un polímero, el cual absorbe la luz del sol, y el fulereno C60, el cual es responsable de transformar la energía solar en cargas eléctricas. Sin embargo, una realización eficiente de una CSO requiere una distribución homogénea de ambos componentes, lo cual resultó imposible porque el C60 tiene poca solubilidad en solventes y forma cristales dentro de la matriz polimérica. Para superar esta dificultad a la molécula del C60 se le ancló un grupo funcional, dando origen al PCBM, el cual mejoró su solubilidad y en consecuencia su eficiencia. Algunos autores consideraron que el único efecto de la funcionalización era darle una mejor propiedad de solubilidad mientras que se preservaban las propiedades del C60 como su estructura cristalina, FCC o HCP, sus propiedades electrónicas etc. Otros autores reportaron que el PCBM cristalizaba de distintas formas dependiendo del solvente y el proceso de fabricación de la CSO. Estos resultados disímbolos nos motivó y en un trabajo teórico en Phys Rev. B vol. 78, pag. 035425 (2008) por J. M. Nápoles-Duarte, M. Reyes-Reyes, R. Garibay-Alonso, J. L. Ricardo-Chávez y R. López-Sandoval mostramos que existen estructuras cristalinas del PCBM mas factibles de existir que la estructura FCC y que esta es la menos factible. Nuestros resultados fueron controversiales, puesto que las estructuras predichas en nuestro trabajo son raras en la naturaleza, y nuestro trabajo fue retado en un artículo teórico publicado en Febrero del 2012. Pero a partir de Septiembre del 2012, diversos autores han reportado experimentalmente la existencia de las estructuras cristalinas predichas en nuestro trabajo, dándonos la razón.


Reseña larga (PDF)

Lugar: San Luis Potosí, S.L.P.

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