Científicos de la Universidad de California en Riverside descubrieron un método para controlar la transferencia de electrones y guiar electrones en una dirección. La transferencia de electrones es uno de los procesos más importantes en una célula solar, así como en baterías, pilas de combustible, fotosíntesis y muchos otros procesos vitales.
La investigación se basa en dipolos eléctricos, que ocurren cuando un átomo en una molécula tiene una composición que es más probable que atraiga electrones. Los dipolos crean potentes campos eléctricos a escala nanométrica, que pueden guiar los procesos de transferencia de electrones y suprimir los no deseados.
En su artículo, » Dipole Effects on Electron Transfer are Enormous«, publicado en la revista Angewandte Chemie International Edition, los investigadores describen la incorporación de un dipolo eléctrico en una molécula de donador de electrones, en este caso el 5-N-amido-antranilamida electret, una sustancia con una carga eléctrica semipermanente y polarización dipolar, similar a la de un imán.
Según los investigadores, es la primera vez que los científicos han utilizado dipolos para alentar la transferencia de electrones en una dirección, mientras lo suprimen por completo en la otra, que luego describen como uno de los «santos griales de la fotofísica y la ciencia energética».
«Si bien parece que estamos resolviendo un importante problema de física y química física, los hallazgos de nuestro trabajo pueden tener amplios impactos interdisciplinarios y resultar importantes para campos pertinentes, como la biología molecular, la fisiología celular y la ciencia y la ingeniería energética», dijo Valentine Vullev, profesor de bioingeniería en el Bourns College of Engineering, quien dirigió el equipo de investigación. «Una mejor comprensión de la transferencia de electrones a nivel molecular mejorará nuestra comprensión de los sistemas vivos y servirá como base para tecnologías energéticas eficientes».
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