El equipo del Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares da USC (CiQUS) propone una metodología que podría impulsar el desarrollo de materiales para aplicaciones electrónicas y de almacenamiento de energía. Los COF (Covalent Organic Frameworks) son materiales formados por moléculas orgánicas conectadas mediante enlaces covalentes, generando estructuras ordenadas con poros nanométricos. Tradicionalmente, para que estos materiales conduzcan electricidad, se requiere la introducción de sustancias externas (dopantes), lo que puede afectar negativamente su estructura y estabilidad.
La alternativa propuesta por el CiQUS consiste en incorporar directamente en la estructura del COF moléculas radicalarias, como los radicales orgánicos neutros de trioxotrianguleno (TOT), que aportan portadores de carga de forma intrínseca. Esta estrategia ha permitido obtener un COF cristalino con una conductividad eléctrica a temperatura ambiente entre las más elevadas descritas hasta ahora para COF neutros y no dopados, conservando además una alta porosidad con una superficie específica superior a 1.200 m² por gramo.
La clave de este avance reside en que las unidades de TOT forman parte integral de la estructura molecular, generando portadores de carga sin necesidad de contraiones u otras especies externas. La disposición ordenada de estas unidades favorece el transporte de carga, combinando conductividad eléctrica, cristalinidad y porosidad, características no siempre fáciles de mantener simultáneamente. El estudio también demuestra la versatilidad de la estructura, que puede ser modificada para ajustar las propiedades electrónicas, abriendo posibilidades para la electrónica, espintrónica, sensores, dispositivos electroquímicos y baterías.
Esta investigación es fruto de la colaboración entre investigadores de los grupos liderados por Manuel Souto, Diego Peña y Francisco Rivadulla en el CiQUS, con la participación del CICECO-Aveiro Institute of Materials de la Universidade de Aveiro en Portugal. El trabajo ha sido publicado en la revista Angewandte Chemie International Edition y destacado por Chemical & Engineering News (C&EN).
El CiQUS cuenta con el reconocimiento CIGUS de la Xunta de Galicia y la acreditación María de Maeztu como Unidad de Excelencia, recibiendo apoyo financiero de la Unión Europea a través del Programa Galicia FEDER 2021-2027.
