Nanomateriales Avanzados: Semiconductores y Lantánidos
Ofrecemos nanopartículas de semiconductores (CdS, PbS, CuS…) y de lantánidos (NaYF4:Er,Yb) en suspensión coloidal y formación para su fabricación. Disponemos de servicio de caracterización óptica y estructural.
DESCRIPCIÓN DE LA TECNOLOGÍA
En nuestro laboratorio fabricamos nanopartículas de semiconductor funcionalizadas con radicales orgánicos que permiten su solubilización en diferentes medios, así como nanopartículas basadas en lantánidos para aplicaciones de conversión de onda “up-conversion”. Empleamos diferentes rutas sintéticas, como descomposición de tiolatos, que permite la síntesis directa en soluciones poliméricas, síntesis en micelas inversas, Ostwald rippening, etc. Así mismo ofrecemos servicio de caracterización óptica (absorción óptica UV-vis, fluorescencia vis-NIR) para determinar sus propiedades de absorción y emisión de luz, y de caracterización estructural (FESEM,TEM) que nos permiten obtener imágenes a partir de las cuales medir su tamaño, observar la distribución espacial, determinar sus propiedades cristalinas, etc.
APLICACIONES DE LA TECNOLOGÍA
La aplicación típica de las nanopartículas de CdS y PbS es la síntesis de nanocompuestos basados en polímeros conductores dopados con nanopartículas que formarán parte de dispositivos optoelectrónicos como células fotovoltaicas orgánicas o LEDs orgánicos. Variando el tamaño y concentración de las nanopartículas somos capaces de modificar las propiedades ópticas y eléctricas de los dispositivos.
Sintetizamos nanopartículas de CuS que al ser iluminadas por un haz de luz de la banda terapéutica del infrarrojo cercano aumentan su temperatura, lo que las hace adecuadas para aplicaciones de ablación térmica en el campo de la medicina.
Las nanopartículas de “up-conversion” convierten los fotones del infrarrojo cercano en fotones de la banda visible. La aplicación más extendida es la de marcación de tejidos biológicos para su observación en microscopía óptica en el campo de la biomedicina.
VENTAJAS Y ASPECTOS INNOVADORES
La adición de nanopartículas semiconductoras a componentes basados en polímeros conductores permite modular las propiedades ópticas y eléctricas del polímero de partida. En LEDs orgánicos se modifica la longitud de onda de emisión de luz. En células fotovoltaicas se extiende el espectro de absorción a bandas no cubiertas por el polímero.
Por otro lado, en aplicaciones biológicas como en sondas luminiscentes para bioimagen, se consigue reducir la autofluorescencia de las muestras biológicas y, por tanto, mejorar el contraste de la imagen.
GRADO DE DESARROLLO
La tecnología se aplica actualmente con éxito a escala de laboratorio en dispositivos de investigación. Está lista para ser transferida a departamentos de I+D industriales que busquen prototipar soluciones avanzadas en optoelectrónica o biomedicina.
SECTORES DE APLICACIÓN
- Industria Energética (Energía solar y fotovoltaica).
- Sector Biomédico y Farmacéutico.
- Fabricantes de Pantallas y Dispositivos de Iluminación (OLEDs).
- Centros de Investigación en Materiales Avanzados.
- Industria de Bioimagen y Diagnóstico por Imagen.
INVESTIGADOR PRINCIPAL
Juan Carlos Ferrer Millán – Instituto Universitario de Investigación en Ingeniería (I3E)