Pesquisadores da Oregon State University estão procurando um pigmento orgânico altamente durável, usado por humanos em obras de arte por centenas de anos, como uma possibilidade promissora como um material semicondutor.

As descobertas sugerem que pode se tornar um ambiente sustentável, baixo custo, alternativa facilmente fabricada ao silício em aplicações eletrônicas ou optoeletrônicas onde os recursos de alto desempenho do silício não são necessários.

Optoeletrônica é a tecnologia que trabalha com o uso combinado de luz e eletrônica, como células solares, e o pigmento em estudo é a xilindeina.

"Xylindein é bonito, mas também pode ser útil? Quanto podemos extrair dele? ", Disse Oksana Ostroverkhova, física da Oregon State University." Funciona como um material eletrônico, mas não é excelente, mas há otimismo de que podemos torná-lo melhor. "

Xylindien é secretado por dois fungos comedores de madeira do gênero Chlorociboria. Qualquer madeira infectada por fungos é tingida de uma cor azul esverdeada, e os artesãos valorizam a madeira afetada pela xilindeina há séculos.

O pigmento é tão estável que os produtos decorativos feitos meio milênio atrás ainda exibem seu tom distinto. Ele resiste à exposição prolongada ao calor, luz ultravioleta e estresse elétrico.

"Se pudermos descobrir o segredo de por que esses pigmentos produzidos por fungos são tão estáveis, poderíamos resolver um problema que existe com a eletrônica orgânica, "Ostroverkhova disse." Além disso, muitos materiais eletrônicos orgânicos são muito caros para produzir, portanto, estamos procurando fazer algo de maneira econômica e ecologicamente correta que seja bom para a economia. "

Com as técnicas de fabricação atuais, xilindeina tende a formar filmes não uniformes com um poroso, irregular, estrutura "rochosa".

"Há muita variação de desempenho, "ela disse." Você pode mexer com isso no laboratório, mas você não pode realmente fazer um dispositivo tecnologicamente relevante em grande escala. Mas encontramos uma maneira de torná-lo mais facilmente processado e de obter uma qualidade de filme decente. "

Ostroverkhova e colaboradores nas faculdades de Ciências e Florestas da OSU misturaram xilindeina com um polímero não condutor, poli (metacrilato de metila), abreviado para PMMA e às vezes conhecido como vidro acrílico. Eles soltam soluções de xilindeina pura e uma mistura de xlyindein-PMMA em eletrodos em um substrato de vidro para teste.

Eles descobriram que o polímero não condutor melhorou muito a estrutura do filme sem um efeito prejudicial nas propriedades elétricas da xilindeina. E os filmes misturados realmente mostraram melhor fotossensibilidade.

"Exatamente por que isso aconteceu, e seu valor potencial em células solares, é algo que estaremos investigando em pesquisas futuras, "Ostroverkhova disse." Também estudaremos a possibilidade de substituir o polímero por um produto natural - algo sustentável feito de celulose. Poderíamos cultivar o pigmento da celulose e fazer um dispositivo pronto para funcionar.

"A xilindein nunca superará o silício, mas para muitas aplicações, não precisa bater o silício, "disse ela." Poderia funcionar bem para depositar em grandes, substratos flexíveis, como para fazer eletrônicos vestíveis. "

Essa pesquisa, cujas descobertas foram publicadas recentemente em MRS Advances , representa o primeiro uso de um material produzido por fungos em um dispositivo elétrico de película fina.

"E há muito mais materiais, "Ostroverkhova disse." Este é apenas o primeiro que exploramos. Pode ser o início de uma nova classe de materiais eletrônicos orgânicos. "