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domingo, 3 de junio de 2012

Tinta de nanopartículas de plata para la producción a gran escala de electrónica flexible. Realizar patrones de circuitos electrónicos basados en metal utilizando técnicas como la impresión inkjet podrían conducir a una producción más barata y en gran escala de electrónica flexible de alto rendimiento.

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17 / 10 / 11

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La electrónica flexible ligera y de bajo coste está siendo usada en la actualidad en un amplio rango de aplicaciones, desde las etiquetas de identificación por radio-frecuencia que se encuentran en artículos que van desde las tarjetas inteligentes de transporte público, a las pantallas flexibles más novedosas. Dado que los substratos plásticos utilizados para la electrónica impresa no son compatibles con las altas temperaturas que se necesitan para la creación de circuitos de metal, los investigadores han recurrido a los polímeros e incluso a materiales a base de carbono como medio de conducción. Sin embargo, nada se puede comparar a la alta conductividad que proporciona el metal.

Ahora, Qing-Hua Xu y colaboradores de la Universidad Nacional de Singapur han preparado películas de plata para electrónica flexible a temperaturas de fabricación ligera.  ("Preparation of Conductive Silver Films at Mild Temperatures for Printable Organic Electronics"). "Queremos diseñar un proceso que pueda ser utilizado para producir películas conductivas en plásticos sensibles al calor," explica Xu.

Realizar patrones de circuitos electrónicos basados en metal utilizando técnicas como la impresión inkjet podrían conducir a una producción más barata y en gran escala de electrónica flexible de alto rendimiento. Sin embargo, utilizar las tintas de impresión de nanopartículas que se utilizan en el proceso inkjet para las pistas del circuito conductor requiere una alta temperatura de recocido, lo que puede dañar los substratos plásticos. 

Para imprimir nanopartículas de metal utilizando el proceso inkjet, las partículas deben, en primer lugar, estar cubiertas con un aislante orgánico estabilizador. Una vez depositado, sin embargo,  este estabilizador previene el contacto entre las partículas de metal y de esta manera bloquea la conducción de electrones. Para solucionar este problema, Xu y sus colaboradores estabilizaron las nanopartículas de plata con poly (vinylpyrrolidona). Su tratamiento alternativo sigue permitiendo la impresión de nanopartículas, pero también permite el auto agregado de las partículas en el substrato por a simple evaporación del solvente de impresión por calor moderado.

Los investigadores han utilizado su técnica para preparar películas de plata (como se muestra en la imagen) para utilizarlas como electrodos de metal en células solares, con un rendimiento comparable al de los electrodos de aluminio convencionales producidos por evaporación al vacío.

En el futuro, el método podría ser utilizado para la fabricación de contactos metálicos en otros dispositivos tales como transistores de efecto de campo y los diodos emisores de luz. "El estabilizador que nosotros utilizamos es ideal para la producción de nanopartículas de plata" explica Xu, "pero si lo utilizamos para producir nanopartículas de oro o aleaciones, la tinta de nanopartículsa resultante no es muy estable. Ahora estamos investigando otros estabilizadores  que podrían resultar adecuados para la producción de tintas de nanopartículas de oro o de aleaciones de otros metales."

Fuente: Tokyo Institute of Technology
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