Investigadores de la Universidad de Purdue han desarrollado un nuevo, de bajo costo técnica de fabricación eso podría permitir la impresión electrónica de manera similar a los periódicos.
La técnica podría usarse para formar metales lisos y flexibles que podrían mejorar la velocidad y la duración de la batería de los componentes electrónicos.
También elimina muchas barreras de fabricación, por lo que podría hacer que la impresión de la electrónica sea un proceso mucho más rápido.
Los teléfonos celulares, computadoras portátiles, tabletas y otros dispositivos modernos se basan en placas de circuitos internos de metal para procesar rápidamente la información.
Los métodos de fabricación actuales crean los circuitos al "rociar" gotas de metal líquido a través de una máscara de plantilla.
"Desafortunadamente, esta técnica de fabricación genera circuitos metálicos con superficies rugosas, lo que hace que nuestros dispositivos electrónicos se calienten y agoten sus baterías más rápido". Ramses Martinez, un profesor asistente de ingeniería industrial e ingeniería biomédica en Purdue y coautor del estudio, dijo en un comunicado.
Nuevo método
La nueva técnica, llamada superplasticidad inducida por láser de rodillo a rodillo, se modela después de la impresión de rollo a rollo de periódico, que usa sellos para imprimir rápidamente papeles.
Al igual que la técnica del periódico, este método de fabricación también usa sellos.
Disparos de láser de dióxido de carbono de alta energía se aplican al metal, lo que le permite convertirse en superelástico y fluir en las características extremadamente pequeñas de un sello.
Debido a que la electrónica ultrarrápida y futura requerirá componentes muy pequeños, el sello está diseñado a nanoescala.
La técnica proporciona un método barato para fabricar grandes cantidades de nanoestructuras metálicas.
"La formación de metales con formas cada vez más pequeñas requiere moldes con una definición cada vez mayor, hasta que se alcanza el tamaño de nanoescala", dijo Martínez en un comunicado.
“Agregar los últimos avances en nanotecnología nos obliga a modelar metales en tamaños que son incluso más pequeños que los granos de los que están hechos. Es como hacer un castillo de arena más pequeño que un grano de arena ".
La nueva técnica permite a los investigadores superar el "límite de formabilidad" anterior que hizo difícil crear materiales con resolución a nanoescala a altas velocidades.
También hace que los circuitos metálicos sean mucho más suaves, permitiendo así que las corrientes eléctricas viajen más eficientemente con un menor riesgo de sobrecalentamiento.
Para los fabricantes, la técnica puede implementarse fácilmente.
"Gracias a este proceso de fabricación, muchas empresas podrán incorporar nanoestructuras a sus productos para diferentes aplicaciones solo al realizar pequeñas modificaciones en el equipo que ya tienen", dijo Martínez.
Un artículo que describe el estudio completo se publica en la revista Nano Letters.
¿Qué es lo siguiente?
La técnica podría eventualmente resultar en la creación de dispositivos de pantalla táctil que están cubiertos en nanoestructuras capaces de interactuar con la luz para crear imágenes 3D.
Pero el objetivo más inmediato es "hacer que este proceso de nanoformado sea incluso menos costoso y más accesible mediante el uso de diodos de láser azul de bajo costo", dijo Martínez.
"Al reducir el costo del láser requerido, podremos poner esta técnica de nanoestructuración a disposición de un gran número de usuarios y reducir significativamente el costo de producción de nanoestructuras metálicas con propiedades ópticas exóticas".
Tomará un tiempo considerable antes de que esta técnica tenga un impacto, pero eso es típico de cualquier tecnología que ingrese a los entornos industriales, según Martínez.
"Tan pronto como las diferentes industrias verifiquen la confiabilidad de esta técnica de nanofabricación, veremos su implementación a diferentes escalas", dijo.
