211service.com
Películas transparentes de nanotubos de carbono
Está previsto que el primer producto electrónico que utiliza nanotubos de carbono llegue al mercado este año. Unidym , una startup con sede en Menlo Park, CA, planea comenzar a vender rollos de sus películas plásticas recubiertas de nanotubos de carbono en la segunda mitad de 2009.
Envoltura retráctil de nanotubos: Una pequeña muestra de la película de plástico recubierta de nanotubos de carbono que podría usarse como electrodos transparentes en pantallas táctiles, pantallas enrollables y células solares de película delgada.
Las películas conductoras transparentes podrían hacer que la fabricación de pantallas LCD sea más rápida y económica. Podrían mejorar la vida útil de los paneles táctiles que se utilizan en las pantallas de los cajeros automáticos y los quioscos de los supermercados. También podrían allanar el camino para celdas solares flexibles de película delgada y pantallas en color brillantes y enrollables. Las pantallas se pueden utilizar en teléfonos móviles, vallas publicitarias y libros y revistas electrónicos.
En todas estas aplicaciones, las láminas de nanotubos reemplazarían los recubrimientos de óxido de indio y estaño (ITO) que se utilizan actualmente como electrodos transparentes. ITO se agrieta fácilmente y es un material más caro. El costo del indio se ha multiplicado por 100 en los últimos 10 años, dice Peter Harrop , presidente de IDTechEx, una firma de investigación y consultoría con sede en Cambridge, Reino Unido.
Sean Olson, vicepresidente de desarrollo comercial de Unidym, dice que los paneles táctiles, que son particularmente susceptibles a la fragilidad de las tecnologías de la información y las comunicaciones, serán el primer mercado al que se dirigirá la empresa. Dice que Unidym ya está trabajando con los principales fabricantes de paneles táctiles.
Muchos fabricantes de pantallas están trabajando en productos que utilizan las nuevas películas. En octubre, Samsung demostró el primer prototipo de un dispositivo de papel electrónico en color de 14,3 pulgadas fabricado con las películas. A principios del año pasado, en el simposio de la Society for Information Display, Unidym demostró un prototipo de LCD en color en colaboración con Tecnología de pantalla de silicio , con sede en Seúl, Corea. Unidym también está trabajando con la empresa química japonesa Nippon Kayaku para fabricar células solares de película delgada.
El uso de películas de nanotubos en lugar de recubrimientos ITO brindaría múltiples ventajas a los fabricantes de pantallas. El carbono es un material abundante y barato. Los nanotubos de carbono son más fuertes y más flexibles que el ITO. Más importante aún, las películas de nanotubos son más fáciles de depositar sobre sustratos de plástico y vidrio.
El gran beneficio que buscan los chicos de LCD no es el costo de los materiales, dice Olson. Va de ITO, que [requiere] deposición al vacío, a algo que se recubre más fácilmente. Eso aumentaría los rendimientos de la empresa y reduciría los costos de producción.
La nueva película es una maraña de nanotubos de carbono sobre plástico. El método de Unidym para fabricar nanotubos es un avance tecnológico clave. Los productos electrónicos con nanotubos de carbono se han mantenido a raya principalmente debido a la dificultad de fabricar lotes puros de nanotubos conductores de alto rendimiento a un costo razonable. Los lotes del material contienen tubos tanto conductores como semiconductores. Las propiedades de los nanotubos también dependen de otros factores, como la longitud, el diámetro y la cantidad de paredes que tienen.
Unidym utiliza un método de deposición de vapor químico para hacer crecer el material. Una mezcla de gas que contiene carbono y un sustrato revestido con catalizador metálico se calienta a alta temperatura. Los átomos de carbono del gas se adhieren al sustrato y forman nanotubos. Luego, la compañía utiliza procesos de purificación, incluida la oxidación y el tratamiento con ácido, para eliminar nanotubos y contaminantes no deseados, como otras formas de carbono.
Unidym también ha patentado un proceso para dispersar los nanotubos en un líquido. Utiliza una técnica de rollo a rollo similar a la impresión en papel para depositar la tinta de nanotubos en el plástico. La empresa puede imprimir a velocidades de hasta 50 metros por minuto. Olson no divulgará más información, pero dice que la empresa ha optimizado estas técnicas para obtener el mejor rendimiento de película transparente y conductora.
Ya se está vendiendo al menos otro reemplazo de ITO. Fujitsu está utilizando un polímero orgánico conductor transparente para fabricar pantallas táctiles. Sin embargo, el polímero se degrada con el tiempo cuando se expone al calor o la luz, y su conductividad no es lo suficientemente alta para su uso en LCD o pantallas de papel electrónico.
Actualmente se están trabajando en otros posibles reemplazos de ITO en varios laboratorios. Muchos grupos de investigación están logrando avances con el material de carbono grafeno. Profesor de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Michigan L. Jay Guo ha hecho rejillas de alambres de metal extremadamente delgados. Él dice que estos serían más adecuados que los nanotubos de carbono para fabricar electrodos en células solares de película delgada porque mejorarían la absorción de luz. Piense en ello como concentrar la energía de la luz solar entrante en una capa muy delgada, dice Guo.
Pero las películas de nanotubos de carbono de Unidym podrían ser el primer reemplazo de ITO viable para pantallas táctiles, pantallas flexibles y células solares de película delgada. Unidym también está desarrollando transistores de película fina imprimibles y electrodos de pilas de combustible utilizando nanotubos de carbono.