física, q uím ic a y matemática s - Andalucía Investiga

¿sabías que...
Se denomina heurística a la
capacidad de un sistema para
realizar de forma inmediata
innovaciones positivas para sus
fi nes. La capacidad heurística es
un rasgo característico de los humanos,
desde cuyo punto de vista
puede describirse como el arte
y la ciencia del descubrimiento y
de la invención o de resolver problemas
mediante la creatividad
y el pensamiento lateral o pensamiento
divergente, es decir, el
pensamiento creativo.
que la preparación de dichos sistemas
más complejos se puede llevar
a cabo utilizando técnicas de síntesis
en fase sólida. Esto permitiría su
preparación de forma automatizada,
revalorizándose así desde el punto de
vista de su posible aplicación real. A
pesar de su enorme interés mucha de
la investigación en este campo se ha
desarrollado siguiendo procedimientos
heurísticos, que aunque han sido
muy efi caces, aun no han permitido
establecer claramente los fundamentos
de esta reciente disciplina. Es necesario
un estudio multidisciplinar
para llevar a cabo una aproximación
más lógica al diseño de nuevos dispositivos
moleculares orgánicos.
Para ello se hace necesaria la
interacción entre grupos de Física
Electrónica y Químicos Orgánicos
para llevar a cabo el diseño, la síntesis
y la evaluación de diferentes
dispositivos. También se hace necesaria
la colaboración con otros
campos afines. Así, la electroquímica
permite medidas reales de
propiedades eléctricas de moléculas
orgánicas, la resonancia magnética
nuclear es una técnica que podría
ser utilizada como evaluador de la
conductividad de las moléculas orgánicas,
y la Química Computacional
es en la actualidad capaz de estudiar
y de simular las propiedades esperadas
para dichas moléculas.
Apoyados en esta aproximación
multidisciplinar, varios grupos de
investigación van a desarrollar diferentes
dispositivos electrónicos
unimoleculares en base a su interés
Hermanas de lo minúsculo
La nanociencia no tiene un
área específi ca de investigación.
Su propósito es conocer
qué pasa a escalas de 0,1 - 100
nanómetros. Un nanómetro
(nm) es 10 -9 metros, alrededor
de 10 átomos de hidrógeno. Un
leucocito tiene alrededor de
10.000 nm de diámetro. La nanociencia
trata de comprender
qué pasa a estas escalas, y la
nanotecnología busca manipularlo
y controlarlo, ya que es
un campo de las ciencias aplicadas
dedicado al control y ma-
y a su acceso químico, prestando especial
interés a su utilidad así como
de las posibles nuevas propiedades
no clásicas que pudieran poseer.
Inicialmente se va a abordar el diseño,
la síntesis y la evaluación de
las propiedades de tres tipos de dispositivos
electrónicos basados en el
carbono. En primer lugar en nuevos
interruptores orgánicos, en este caso
las moléculas orgánicas deben
poseer características conductoras
que deben desaparecer al alcanzarse
un potencial determinado. Estos sistemas
tienen interés para proteger
dispositivos más complejos, delicados
o valiosos de un sobrepotencial.
En este caso se va a estudiar la
posible aplicación de procesos de
oxidación-reducción reversibles en
sistemas hidroquinona-bisacetal de
hidroquinona.
El segundo dispositivo serán las
bobinas orgánicas. Estos dispositivos
tienen múltiples aplicaciones en la
electrónica actual y es de esperar que
a nivel molecular no solo simulen
su comportamiento macroscópico,
sino que también den lugar a procesos
quánticos característicos de los
sistemas atómico-moleculares y que
probablemente permitan llevar a
cabo funciones electrónicas sin equivalente
en nuestro mundo cotidiano.
En este caso se van a desarrollar moléculas
que dispongan enlaces
múltiples de manera helicoidal.
El tercer dispositivo que abordarán
los expertos son las cintas
conductoras de longitud y anchura
definidas. La conexión entre los
nipulación de la materia a una
escala menor que un micrómetro,
es decir, a nivel de átomos
y moléculas. Lo más habitual
es que tal manipulación se produzca
en un rango de entre uno
y cien nanómetros. Nano- es un
prefi jo griego que indica una
medida, no un objeto, de manera
que la nanotecnología se
caracteriza por ser un campo
esencialmente multidisciplinar,
y cohesionado exclusivamente
por la escala de la materia con
la que trabaja.
distintos componentes electrónicos
debe llevarse a cabo a través de
sustancias conductoras, habitualmente
cables metálicos. En el mundo
nanoscópico es posible diseñar el
equivalente a dichos cables utilizando
moléculas orgánicas conductoras.
Sin embargo han resultado ser relativamente
frágiles cuando se conectan
a algunos componentes electrónicos
básicos como son superficies metálicas.
En este sentido el paso de
un cable unimolecular a pequeñas
cintas conductoras, que engloben
varios de esos cables moleculares,
podrían resultar interesantes sin un
aumento considerable en su tamaño.
“Creemos además que la síntesis orgánica
actual permite llevar a cabo
la preparación de esos sistemas de
manera controlada y probablemente
automatizada, con el consiguiente
interés desde el punto de vista de su
preparación a gran escala. Estas
cintas se prepararían mediante una
combinación adecuada de anillos
aromáticos y alquinos”, aseguran.
Una vez llevada a cabo la síntesis
de dichos dispositivos, su evaluación
fi nal se abordaría desde varios
ángulos. Así, una medida real de
sus propiedades electroquímicas y
la comprensión de las relaciones estructura-propiedades
desde un punto
de vista teórico permitirían una
modificación racional de los mismos,
para desarrollar una nueva generación
de dispositivos. Además se
llevarían a cabo experiencias para
comprobar su grado de integración
en sistemas más complicados.
FÍSICA, QUÍMICA Y MATEMÁTICAS