Utilizando presión en lugar de productos químicos, un equipo de Sandia National Laboratories ha fabricado nanopartículas en estructuras de matriz de nanocables similares a las que se encuentran debajo de las superficies de las pantallas táctiles para sensores, computadoras, teléfonos y televisores. El proceso de fabricación basado en presión toma nanosegundos.Las técnicas industriales basadas en la química toman horas.
El proceso, llamado fabricación inducida por estrés, "es una nueva tecnología que imita los procesos de impresión ya utilizados por los fabricantes", dijo Hongyou Fan, investigador de Sandia, quien dirigió el esfuerzo. "Solo que en lugar de estampar tarjetas de crédito, estamos usando elmismo tipo de proceso para fabricar nanocables u otros componentes de tamaño nanométrico en escalas de tiempo ultracortas ".
El método, para el que se han emitido tres patentes, es 9 millones de veces más rápido que cualquier método químico conocido cuando se realiza en la máquina de potencia pulsada Veloce de Sandia, que genera presiones del orden de 100.000 atmósferas, dijo el colega de Fan, Jack Wise.
Menos exóticas, para la fabricación en lugar de la investigación, podrían servir máquinas de estampado similares a las que ya se utilizan comercialmente. "Es concebible que se necesiten pocas modificaciones para convertir las máquinas de estampado en fabricación", dijo Fan.
El proceso Sandia ahorra :
Además, los defectos comunes en la fabricación química industrial de semiconductores se reducen en número por el proceso de presión, que actúa para llenar cualquier vacante que se produzca en la red atómica del producto.
"Nunca había visto ni oído hablar de este [proceso] en nuestra amplia interacción con algunos de los principales científicos de materiales del mundo", dijo Tom Brennan de Arch Venture Partners, con sede en Chicago, hablando en un video sobre una versión anterior de"Nos permite pensar en soluciones de materiales completamente nuevas para los problemas que enfrenta la industria en todos los ámbitos".
Esa versión anterior del proceso basado en presión funcionaba mediante el uso de un tornillo de banco apretado a mano con yunques de diamante, pero esa herramienta no era lo suficientemente rápida o maleable para la producción comercial. Las máquinas de estampado industrial, por otro lado, producen suficiente presión y son"Para una pantalla táctil, la presión tiene que ser trabajada de antemano para detener la compresión a la distancia justa del objetivo: ni demasiado lejos, ni demasiado cerca, para producir el nanocableado subyacente para una pantalla plana", dijoFan. "Es cuestión de programar la fuerza aplicada para determinar con precisión cuánto comprimir".
Es decir, para las pantallas planas, los nanocables deben ser lo suficientemente flexibles para entrar en contacto con una capa cargada eléctricamente del dispositivo cuando se presiona con un dedo, pero lo suficientemente separados como para permanecer separados cuando no hay señal.
La tecnología, informada recientemente en Comunicaciones de la naturaleza , puede fabricar una amplia variedad de componentes a nanoescala, incluidas nanovarillas y nanohojas. Los componentes pueden organizarse durante su formación o dispersarse en disolventes para su posterior ensamblaje. El método podría utilizarse para sensores químicos, detectores de deformación y electrodos en células solares.
La investigadora de Sandia, Hongyou Fan, ha sido nombrada Profesora de Laboratorio Nacional en la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Nuevo México en su departamento de ingeniería química y biológica. El nombramiento de no titularidad, que entró en vigor el 1 de marzo, se renueva automáticamente cada tres años yse hizo "en reconocimiento a sus logros significativos", según la notificación de la concesión de la universidad. "Espero las oportunidades para el desarrollo de programas colaborativos y tutoría para estudiantes", dijo Fan.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Sandia National Laboratories . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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