Estos emiconductores superpuestos del dispositivo termoeléctrico no son un refrigerador en el sentido tradicional, pero la tecnología en la que se sustentan podría usarse para, en escalas más grandes, refrigerar ordenadores regular la temperatura en redes de fibra óptica y para reducir el "ruido" de la imagen en telescopios y cámaras digitales de alta gama.

La investigación, publicada recientemente en la revista ACS Nano y realizada por físico de UCLA (Universidad de California en Los Ángeles), señala que el dispositivo tiene apenas 00 nanómetros de espesor, una diez millonésima parte de un metro, y un volumen activo total de aproximadamente 1 micrómetro cúbico, invisible a simple vista.

Encabezando la entrada podemos ver una imagen de microscopio electrónico muestra los dos semiconductores del enfriador, una escama de telururo de bismuto y otra de telururo de antimonio-bismuto, superpuestos en el área oscura en el medio, que es donde ocurre la mayor parte del enfriamiento. Los pequeños 'puntos' son nanopartículas de indio, que el equipo utilizó como termómetros.

Telururo de bismuto y telururo de antimonio-bismuto

Fabricados intercalando dos semiconductores diferentes entre placas metalizadas (dos materiales semiconductores estándar: telururo de bismuto y telururo de antimonio-bismuto), estos dispositivos funcionan de dos formas. Cuando se aplica calor, un lado se calienta y el otro permanece frío; esa diferencia de temperatura se puede utilizar para generar electricidad.

Pero ese proceso también se puede ejecutar a la inversa. Cuando se aplica una corriente eléctrica al dispositivo, un lado se calienta y el otro se enfría, lo que le permite servir como enfriador o refrigerador.

Un dispositivo termoeléctrico estándar, que está hecho de dos materiales semiconductores intercalados entre placas metalizadas.

Para superar el desafío medir la temperatura de sus enfriadores termoeléctricos, los investigadores depositaron nanopartículas hechas del elemento indio en cada uno y seleccionaron una partícula específica para que fuera su termómetro. Al medir la densidad del indio, los investigadores pudieron determinar la temperatura precisa de la nanopartícula y, por lo tanto, la temperatura más fría.

Para complementar las mediciones, los investigadores inventaron una técnica llamada termometría de condensación. La idea básica es simple: cuando el aire normal se enfría a una cierta temperatura, el punto de rocío, es decir, la más alta temperatura a la que empieza a condensarse el vapor de agua contenido en el aire, produciendo rocío, neblina, cualquier tipo de nube o, en caso de que la temperatura sea lo suficientemente baja, escarcha, el vapor de agua en el aire se condensa en gotas de líquido, ya sea rocío o lluvia.

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El equipo aprovechó este efecto al encender su dispositivo mientras lo observaba con un microscopio óptico. Cuando el dispositivo alcanzó el punto de rocío, se formaron instantáneamente pequeñas gotas de rocío en su superficie.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Minnesota ha impreso, por primera vez en 3D, una serie de receptores de luz sobre una superficie semiesférica.

Este descubrimiento marca un paso significativo hacia la creación de un "ojo biónico" que algún día podría ayudar a las personas ciegas a ver o que las personas videntes vean mejor.

Ojos 3D

Los autores de este estudio empezaron su investigación con una cúpula de cristal hemisférica para mostrar cómo podrían superar el desafío de imprimir productos electrónicos en una superficie curva.

Usando su impresora 3D personalizada, comenzaron con una base de tinta de partículas de plata. La tinta dispensada se mantuvo en su lugar y se secó uniformemente en lugar de correrse por la superficie curva. A continuación, los investigadores usaron materiales poliméricos semiconductores para imprimir fotodiodos, que convierten la luz en electricidad. Todo el proceso tomó alrededor de una hora.

La parte más sorprendente del proceso fue la eficiencia del 25 por ciento en la conversión de la luz en electricidad que lograron con los semiconductores totalmente impresos en 3D.