La revista Internacional Nature Communications publica hoy un artículo de Javier Prior, profesor del departamento de Física Aplicada de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT). Prior demuestra en su trabajo, denominado "Vibronic origin of long-lived coherence in an artificial molecular light harvester", la presencia de coherencias cuánticas en una antena artificial conocida como J-aggregate que imita el proceso de fotosíntesis de las plantas. Se trata de una supramolécula orgánica, similar a una nanoantena, que capta la luz solar y crea una excitación que se puede convertir en una corriente eléctrica.
Este tipo de suparamoléculas orgánicas se utilizan en la actualidad en la fabricación de células fotovoltáicas ya que tienen una gran eficiencia energética y son más baratas, flexibles y de menor peso, según señala el investigador. “Por ello podrían mejorar por sus prestaciones las fabricadas hasta ahora con silíceo o con materiales inorgánicos”, apostilla.
Prior, investigador responsable del grupo Quantum Many Body Systems de la UPCT, señala que para la realización del estudio experimental el equipo de investigación ha utilizado una técnica pionera a nivel mundial que es capaz de observar la propagación de la excitación creada por un láser a lo largo del complejo combinando espectroscopia ultrarrápida con polarización de la luz.
El profesor señala que el J-aggregate es una molécula muy simple, con un comportamiento muy similar a las comerciales, pero permite hacer estudios de laboratorio para entender mejor los procesos físicos que ocurren en las células fotovoltáicas.
Los resultados de este trabajo verifican experimentalmente la teoría de Javier Prior publicada en Nature Physics en 2013 y comprueban cómo la coherencia cuántica perdura a lo largo de la fotosíntesis.
En la actualidad el equipo de investigación de Prior está trabajando en el estudio de dispositivos donde estos sistemas supramoleculares orgánicos se conectan a semiconductores inorgánicos o puntos cuánticos para de esta forma transformar la excitación producida por la luz en corriente eléctrica.
La investigación que se publica hoy en la revista del grupo Nature se ha desarrollado gracias a una colaboración internacional entre la UPCT y universidades de Alemania, Austria y Suecia y ha recibido financiación del Ministerio de Economía y competitividad.
Los resultados de la labor investigadora de Prior, quien imparte docencia en la Escuela Técnica Superior de Arquitectura y Edificación, han sido publicados en los últimos años en las revistas de mayor impacto dentro las revistas científicas de mayor impacto internacional.