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Electrónica imprimible
La próxima vez que haga su pedido de café, imagínese pegando una etiqueta con sensor de temperatura en su taza para llevar. Algún día, el estampado de alta tecnología que produce una etiqueta de este tipo también podría traernos envases de alimentos que muestren una cuenta regresiva digital para advertir sobre productos en mal estado, o incluso un cristal de ventana que muestre el pronóstico del día, según las mediciones de las condiciones climáticas exteriores.
Los ingenieros del MIT han inventado un proceso de estampado rápido y preciso que puede hacer que estas superficies electrónicas sean una realidad económica. En un artículo publicado en S. Avances de la ciencia , los investigadores informan haber fabricado un sello hecho de nanotubos de carbono que pueden imprimir tintas electrónicas en superficies rígidas y flexibles.
A. John Hart, profesor asociado de tecnología contemporánea e ingeniería mecánica, dice que el proceso de estampado del equipo debería poder imprimir transistores lo suficientemente pequeños como para controlar píxeles individuales en pantallas táctiles y de alta resolución. También puede ofrecer una forma relativamente barata y rápida de fabricar superficies electrónicas.
Existe una gran necesidad de imprimir dispositivos electrónicos que sean extremadamente económicos pero que proporcionen cálculos simples y funciones interactivas, dice Hart. Agrega que el proceso de impresión recientemente desarrollado por el grupo es una tecnología que permite la electrónica totalmente impresa de alto rendimiento, incluidos transistores, superficies ópticamente funcionales y sensores ubicuos.
Para imprimir electrónica con precisión, Hart y su equipo diseñaron sellos nanoporosos. Más esponjosos que la goma y del tamaño de una uña, tienen características estampadas que son mucho más pequeñas que el ancho de un cabello humano.
Para crear sellos tan detallados, el equipo utilizó nanotubos de carbono, láminas microscópicas fuertes de átomos de carbono, dispuestas en cilindros. Los investigadores utilizaron las técnicas desarrolladas previamente por el grupo para hacer crecer los nanotubos en una superficie de silicio en patrones cuidadosamente controlados, incluidos hexágonos en forma de panal y diseños en forma de flor. Luego infundieron el sello con un pequeño volumen de tinta electrónica que contenía nanopartículas semiconductoras como plata, óxido de zinc o puntos cuánticos.
Los investigadores construyeron una máquina de impresión con un carrete motorizado, alrededor del cual se pueden enrollar sustratos flexibles. Fijaron cada sello en una plataforma montada en un resorte para controlar la fuerza utilizada para presionar los sellos sobre el sustrato a medida que el carrete gira sobre la plataforma.
Las pruebas revelaron que los patrones impresos tenían suficiente conductividad eléctrica para servir, por ejemplo, como electrodos transparentes de alto rendimiento. Hart y su equipo ahora planean buscar la posibilidad de la electrónica impresa.