Investigadores de AMBER, el centro de investigación en ciencia de materiales financiado por la Fundación de Ciencias de Irlanda y alojado en el Trinity College de Dublín, han fabricado por primera vez transistores impresos que consisten enteramente en nanomateriales bidimensionales. Estos materiales 2D combinan propiedades electrónicas interesantes con el potencial de bajacosto de producción. Este avance podría desbloquear el potencial de aplicaciones como el envasado de alimentos que muestra una cuenta regresiva digital para advertirle sobre el deterioro, etiquetas de vino que lo alertan cuando su vino blanco está a su temperatura óptima, o incluso un panel de ventana que muestra lapronóstico del día. Los hallazgos del equipo AMBER se han publicado hoy en la revista Ciencia.
Este descubrimiento abre el camino para que la industria, como las TIC y la farmacéutica, imprima de forma económica una gran cantidad de dispositivos electrónicos, desde células solares hasta LED, con aplicaciones que van desde etiquetas inteligentes interactivas para alimentos y medicamentos hasta seguridad de billetes de banco y pasaportes electrónicos de última generación.
El profesor Jonathan Coleman, investigador de AMBER y Trinity's School of Physics, dijo: "En el futuro, los dispositivos impresos se incorporarán incluso a los objetos más mundanos, como etiquetas, carteles y empaques. Circuitos electrónicos impresos construidos a partir delos dispositivos que hemos creado permitirán que los productos de consumo recopilen, procesen, muestren y transmitan información: por ejemplo, los cartones de leche podrían enviar mensajes a su teléfono advirtiendo que la leche está a punto de quedar obsoleta.
Creemos que los nanomateriales 2D pueden competir con los materiales que se utilizan actualmente para la electrónica impresa. En comparación con otros materiales empleados en este campo, nuestros nanomateriales 2D tienen la capacidad de producir dispositivos impresos más rentables y de mayor rendimiento. Sin embargo, mientras que la última décadaha subrayado el potencial de los materiales 2D para una variedad de aplicaciones electrónicas, solo se han dado los primeros pasos para demostrar su valor en la electrónica impresa. Esta publicación es importante porque muestra que los nanomateriales 2D conductores, semiconductores y aislantes se pueden combinar en complejosdispositivos. Sentimos que era de vital importancia centrarse en la impresión de transistores, ya que son los interruptores eléctricos en el corazón de la informática moderna. Creemos que este trabajo abre el camino para imprimir una gran cantidad de dispositivos únicamente a partir de nanohojas 2D ".
Liderado por el profesor Coleman, en colaboración con los grupos del profesor Georg Duesberg AMBER y el profesor Laurens Siebbeles TU Delft, Países Bajos, el equipo utilizó técnicas de impresión estándar para combinar nanohojas de grafeno como electrodos con otros dos nanomateriales, tungstenodiselenuro y nitruro de boro como canal y separador dos partes importantes de un transistor para formar un transistor de trabajo totalmente impreso, totalmente en nanoplacas.
La electrónica imprimible se ha desarrollado durante los últimos treinta años basándose principalmente en moléculas imprimibles basadas en carbono. Si bien estas moléculas se pueden convertir fácilmente en tintas imprimibles, dichos materiales son algo inestables y tienen limitaciones de rendimiento bien conocidas. Ha habido muchos intentos desuperar estos obstáculos utilizando materiales alternativos, como nanotubos de carbono o nanopartículas inorgánicas, pero estos materiales también han mostrado limitaciones en el rendimiento o en la capacidad de fabricación. Si bien el rendimiento de los dispositivos 2D impresos aún no se puede comparar con los transistores avanzados, el equipo cree que existe una ampliaalcance para mejorar el rendimiento más allá del estado actual de la técnica para transistores impresos.
La capacidad de imprimir nanomateriales 2D se basa en el método escalable del profesor Coleman para producir nanomateriales 2D, incluidas las nanohojas de grafeno, nitruro de boro y diselenuro de tungsteno, en líquidos, un método que él ha licenciado a Samsung y Thomas Swan.nanopartículas que tienen unos pocos nanómetros de grosor pero cientos de nanómetros de ancho. Fundamentalmente, las nanoláminas fabricadas con diferentes materiales tienen propiedades electrónicas que pueden ser conductoras, aislantes o semiconductoras y, por lo tanto, incluyen todos los componentes básicos de la electrónica. El procesamiento de líquidos es especialmente ventajoso porque producegrandes cantidades de materiales 2D de alta calidad en una forma que es fácil de procesar en tintas. La publicación del profesor Coleman ofrece el potencial para imprimir circuitos a un costo extremadamente bajo, lo que facilitará una variedad de aplicaciones, desde carteles animados hasta etiquetas inteligentes.
El profesor Coleman es socio del buque insignia de Graphene, una iniciativa de la UE de 1.000 millones de euros para impulsar las nuevas tecnologías y la innovación durante los próximos 10 años.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Centro AMBER . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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