Da mesma forma que hoxe se imprimen textos e imaxes sobre un papel, no futuro poderanse usar impresoras para fabricar todo tipo de circuítos electrónicos. Esa tecnoloxía requirirá de novas tintas, como a que acaban de presentar na feira industrial de Hannover, a máis grande do mundo, investigadores do Instituto Leibniz para Novos Materiais (INM, Alemaña).
“Con esta tinta pódese cargar o cartucho dunha pluma estilográfica e debuxar un circuíto electrónico para iluminar un LED”, destaca Lola González García, a científica española que participou no seu desenvolvemento. Os detalles publícanse na revista Chemical Science.
Nanopartículas de ouro
Os compoñentes deste innovador produto son nanopartículas de ouro recubertas cun polímero orgánico condutor. As nanoestruturas resultantes son moi estables diluídas en alcohois e auga, os ingredientes habituais das tintas convencionais. De feito, a idea é aplicar o método en impresoras de inxección de tinta.
“O tamaño nanométrico das partículas metálicas e a súa boa estabilidade fai que se poidan imprimir liñas de tinta moi finas (duns poucos microns)”, explica González, quen recorda que minimizar ao máximo o ancho destas liñas é un dos temas estrela na electrónica impresa actual.
Outra das vantaxes da tinta, que se fai condutora cando se seca, é que permite debuxar os circuítos eléctricos sobre materiais flexibles, como o papel ou o plástico, utilizando ferramentas tan comúns como un bolígrafo e sen necesidade de ningún proceso adicional.
Isto conséguese grazas ás propiedades dos polímeros, que teñen unha tripla función. Por unha parte, exercen de ‘ligandos’ que estabilizan as partículas metálicas e aseguran que queden suspendidas no disolvente (se se aglomerasen demasiado prexudicarían o proceso de impresión). Por outra, axudan a empaquetalas durante o secado, mellorando a calidade das liñas impresas. Ademais, actúan como unha ´ bisagra’: cando o material se dobra manteñen a conectividade entre as partículas metálicas e, polo tanto, a súa condutividade eléctrica.
Xa existían outras tintas con nanopartículas metálicas e ligandos orgánicos, pero o problema fundamental é que as moléculas orgánicas son illantes -non conducen a electricidade-, o que imposibilita a súa utilización a menos que se aplique un proceso de sinterizado (tratamento térmico dun po ou compactado metálico para aumentar a súa resistencia) despois de imprimir o material.
Este proceso leva consigo unha serie de inconvenientes, como ter que empregar temperaturas altas non compatibles con todo tipo de substratos (papel, plásticos ou téxtiles, por exemplo), así como a deterioración da calidade das liñas impresas.
“Pero as nosas novas tintas non requiren sinterización, ademais de ser particularmente flexibles e ser condutoras tan pronto como se secan”, conclúe Tobias Kraus, director do grupo Structure Formation do INM.
(Fonte: SINC)