Investigadores han desarrollado una técnica que permite manipular el sodio en películas ultra delgadas y estables, abriendo la puerta a su uso en lugar de metales costosos como el oro y la plata en dispositivos ópticos.
El sodio, un metal abundante y extremadamente ligero que tradicionalmente se ha considerado inútil para la óptica debido a su inestabilidad, está a punto de convertirse en una estrella tecnológica. Un equipo de investigadores de las universidades de Yale, Oakland y Cornell ha desarrollado una técnica pionera que permite manipular el sodio en películas ultra delgadas y estables, abriendo la puerta a su uso en lugar de metales costosos como el oro y la plata en dispositivos ópticos. Este avance no solo promete una reducción drástica de costos, sino que también desbloquea nuevas posibilidades en la próxima generación de paneles solares, biosensores y equipos médicos.
El principal obstáculo con el sodio es su reactividad, que lo hace inestable al contacto con el aire. Los científicos superaron esto combinando el recubrimiento asistido por calor con la fotolitografía de cambio de fase. Este innovador método permite crear patrones nanoscópicos (medidos en billonésimas de metro) en la superficie del sodio.
Estos patrones no solo estabilizan el metal, sino que también le otorgan propiedades ópticas sorprendentes: Las estructuras con patrones atrapan y guían la luz de forma muy eficiente. Mediante espectroscopía láser ultrarrápida, el equipo observó que los electrones del sodio responden a la luz de manera diferente a como lo hacen los metales preciosos.
Impacto en la tecnología y la sostenibilidad
La investigación, publicada en la revista ACS Nano, subraya que el sodio podría ofrecer ventajas significativas en áreas clave: Mayor eficiencia en la fabricación de paneles solares y tecnologías de fotocatálisis. Desarrollo de dispositivos médicos y sensores de próxima generación más económicos. Sostenibilidad: Al ser un metal abundante y ligero, el sodio se presenta como una alternativa viable y sostenible a los metales preciosos tradicionales.
Este hito, logrado gracias a la colaboración multidisciplinaria de expertos en nanofabricación y óptica, posiciona al sodio para ser un material fundamental, dejando de lado su pasado como un elemento demasiado reactivo para la alta tecnología.
El uso de esta técnica podría ayudar en los procesos de fotocatálisis, procesos químicos naturales que utilizan la energía de la luz para acelerar una reacción de oxidación-reducción. Esta reacción genera radicales libres que tienen un gran poder para descomponer contaminantes orgánicos e inorgánicos, transformándolos en sustancias menos nocivas, principalmente dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O).
Las tecnologías de fotocatálisis se utilizan principalmente en aplicaciones medioambientales y de sostenibilidad, con una amplia gama de usos: descontaminación ambiental de aire, agua y suelos; depuración y potabilización de agua; autolimpieza y desinfección de Superficies; aplicaciones de energía renovable, etc.
Con información de Revista ACS Nano
