Un nuevo paso en la fabricación de nanomateriales podría dar lugar a dispositivos electrónicos flexibles, rápidos y energéticamente eficientes.
Kuniharu Takei, profesor en la Universidad de la Prefectura de Osaka (Japón), ha liderado el desarrollo de métodos económicos y robustos para «imprimir» patrones ultrafinos y uniformes de distintos tipos de nanoelectrónica sobre una amplia variedad de superficies.
Por qué es importante:
Los componentes a nanoescala fabricados con materiales distintos al silicio podrían dar lugar a dispositivos electrónicos más versátiles y económicos. Por ejemplo, los transistores hechos de los llamados semiconductores compuestos pueden ser hasta el doble de rápidos y diez veces más eficientes energéticamente que los transistores de silicio.
El objetivo de Takei es construir circuitos y redes de sensores que aprovechen simultáneamente las propiedades de diversos materiales, seleccionados en función de sus ventajas específicas. Los nanomateriales hechos de semiconductores compuestos podrían servir para añadir componentes de radiofrecuencia de alta velocidad y emisores de luz eficientes a los chips de silicio. Sin embargo, actualmente no existe una forma barata y fiable de integrar estos componentes a nanoescala. Las estrategias actuales requieren procedimientos altamente especializados para cultivar estos materiales sobre silicio o adherirlos a obleas de silicio; métodos costosos y poco prácticos para la fabricación en masa.
Los procesos de impresión como el de Takei podrían ser una alternativa atractiva.
Métodos:
En el proceso que utiliza para imprimir nanomateriales de semiconductores compuestos, Takei:
- Cultiva láminas delgadas del material elegido sobre un sustrato adecuado.
- Utiliza una técnica de litografía para crear tiras en el material.
- Libera los patrones del sustrato mediante un reactivo químico.
Después, transfiere el nanomaterial a una amplia gama de nuevas superficies —como obleas de silicio o plásticos flexibles— utilizando un sello de goma de silicona que recoge el material y lo imprime.
Próximos pasos:
Los métodos de impresión de Takei podrían utilizarse para fabricar dispositivos electrónicos que combinan propiedades de múltiples materiales. Por ejemplo, señala que los diodos emisores de luz orgánicos (OLED) podrían combinarse con transistores hechos de nanomateriales inorgánicos para crear pantallas flexibles y de bajo consumo. Actualmente está trabajando en una tirita inteligente capaz de detectar y responder a parámetros como el nivel de glucosa o la temperatura de la piel.
—Mike Orcutt
🧪 Pionero en acción
Kuniharu Takei está explorando nuevas formas de imprimir diferentes tipos de dispositivos nanoelectrónicos. Uno de sus primeros prototipos de piel electrónica utiliza un sustrato plástico y nanotubos de carbono.
