Científicos acaban de presentar el primer transistor eléctrico de madera del mundo : ScienceAlert

La madera es buena para muchas cosas. Cajas de construcción, botes y estanterías, por ejemplo. Fabricación de herramientas, o fogatas. Alimentación de termitas. y castores.

Notarás que alimentar aparatos eléctricos funcionales no está entre ellos.

Los investigadores de la Universidad de Linköping y el Instituto Real de Tecnología KTH en Suecia claramente nunca prestaron mucha atención a las listas de cosas en las que la madera es mala, por lo que siguieron adelante e hicieron el primer transistor de madera del mundo.

Para ser sincero, el equipo detrás de la innovación agregó un ingrediente especial para solucionar el problema de que la madera es tan mala para conducir una corriente. Y mientras funciona, no espere encontrar uno dentro de su próximo teléfono inteligente.

"Sí, el transistor de madera es lento y voluminoso, pero funciona y tiene un gran potencial de desarrollo", dice el ingeniero eléctrico Isak Engquist de la Universidad de Linköping.

El humilde transistor es un componente fundamental en casi cualquier pieza de tecnología electrónica. Funciona como una pequeña 'puerta' que controla el flujo de una corriente a través de la aplicación de otra, puede amplificar señales, almacenar datos como una cadena de interruptores o trabajar juntos para realizar operaciones lógicas.

Puede hacer todo esto gracias a una propiedad de los materiales semiconductores que les permite transportar una corriente solo cuando ellos mismos tienen suficiente carga.

Donde los primeros transistores eran objetos grumosos que tal vez podrías equilibrar con la punta de un dedo, desde entonces se han construido en una escala que abarrota decenas de miles de millones en el mismo espacio.

La madera no es semiconductora. De hecho, los componentes básicos de carbohidratos de las fibras vegetales son francamente obstinados cuando se trata de enviar electrones por el camino.

Una forma de evitar ese problema es reducir la madera a una barra de carbón, dejando una carretera de carbono relativamente puro para que una carga eléctrica se mueva.

Pero el carbón no es realmente madera, entonces, ¿dónde está la diversión en eso?

Utilizando la balsa de madera dura por su relativamente alta resistencia, baja densidad y estructura homogénea, Engquist y su equipo la despojaron de su resistente lignina y rellenaron el material restante con un polímero conductor de iones de electrones mixto llamado poli(3,4-etilendioxitiofeno) –sulfonato de poliestireno, o PEDOT:PSS.

Si somos técnicos, la madera actúa más como una carcasa para el material conductor, como un desordenado manojo de cables. La idea tampoco es nueva, ya que los investigadores han explorado previamente la idea de utilizar material vegetal como un contenedor poroso para sustancias electroquímicas y conductoras.

Engquist se basó en esta experiencia al intentar optimizar la eliminación de lignina para crear un canal más eficiente para que el polímero opere dentro, antes de analizar las propiedades conductoras de la unidad de balsa-polímero.

Al apilar unidades de un milímetro de espesor que funcionaban como electrodos y canales, el equipo descubrió que podían crear un transistor bastante tosco. Sin voltaje, toda la estructura se puede considerar abierta y el interruptor en la posición de "encendido". Bombee 6 voltios y el canal se llena de electrones, apretando lentamente el canal para cerrarlo y moviendo el interruptor a la posición de 'apagado'.

Apagar el dispositivo de madera toma alrededor de 1 segundo, mientras que volverlo a encender toma aproximadamente 5 segundos. Teniendo en cuenta que los transistores en su computadora funcionan a velocidades medidas en gigahercios, encendiéndose y apagándose cientos de miles de millones de veces por segundo, puede olvidarse de juntar suficientes palos para jugar Fortnite.

Entonces, ¿cuál es el punto, preguntas?

"No creamos el transistor de madera con ninguna aplicación específica en mente", dice Engquist.

"Lo hicimos porque pudimos. Esta es una investigación básica que muestra que es posible, y esperamos que inspire más investigaciones que puedan conducir a aplicaciones en el futuro".

Dejando a un lado los cálculos rápidos, la electrónica biodegradable hecha de recursos fácilmente recolectados podría usarse en sensores remotos que necesitan descomponerse fácilmente o dispositivos discretos alimentados por movimientos en el medio ambiente.

Estas son solo algunas cosas más para las que la madera podría ser bastante buena.

Esta investigación fue publicada en PNAS.