¿Porqué los circuitos flexibles impresos y las tintas conductivas basadas en grafeno para aplicaciones electrónicas son el camino a seguir?
El mundo de la electrónica está cambiando. Siempre ha habido una unidad para construir componentes sólidos y rígidos, de modo que es menos probable que se dañen o rompan en dispositivos electrónicos. Este enfoque está empezando a volverse de cabeza ya que los científicos han descubierto que los nanomateriales pueden formularse en una tinta e imprimirse para proporcionar vías electrónicamente conductoras. Esto ya se ha realizado comercialmente en algunos prototipos de pantallas de televisión, pero el potencial es mucho más amplio que solo pantallas.
Hay un gran impulso en estos días para crear dispositivos electrónicos flexibles y portátiles, como teléfonos flexibles, dispositivos de monitoreo en áreas donde existen riesgos de exposición ocupacional, dispositivos de monitoreo de salud y estado físico, etiquetas de identidad de radiofrecuencia (RF), varios otros sensores y energía. dispositivos de almacenamiento. Estos son solo algunos ejemplos. Muchas de estas aplicaciones no serán posibles con la placa de circuito existente y las tecnologías electrónicas, ya que los componentes son demasiado rígidos para adaptarse a la superficie o al usuario deseado. Esta es la razón por la que la electrónica impresa es la siguiente clave para el mundo electrónico y se está produciendo gracias a los avances en tintas conductoras y circuitos flexibles que pueden imprimirse.
Los nanomateriales han sido usados en estas áreas debido a su pequeño tamaño, lo que también ayuda a crear tecnologías más delgadas y pequeñas, que es otra área de enfoque para muchas compañías de tecnología en la actualidad. Esto significa que se pueden imprimir capas de tinta más delgadas, lo que en última instancia conduce a la realización de tecnologías más pequeñas pero eficientes.
¿Porqué el grafeno?
Sí, es cierto que hay muchos nanomateriales que son eléctricamente conductores, pero hay muchos más factores y propiedades que deben considerarse si se va a utilizar un material en aplicaciones electrónicas impresas. Sin embargo, si primero consideramos la conductividad electrónica, en su forma pura, el grafeno tiene algunas de las mejores propiedades de conductividad eléctrica y movilidad del portador de carga de cualquier material. Si bien es cierto que estas propiedades se alteran una vez que se han funcionalizado y formulado en una tinta, estas propiedades son aún mejores que muchos otros nanomateriales que existen.
Pero quizás son las otras propiedades del grafeno las que lo convierten en un material muy adecuado para tintas conductivas y electrónica impresa. El grafeno es un material muy estable, y es estable para productos químicos agresivos, altas temperaturas, presiones y tensiones. Dados los problemas que han surgido en algunos de los productos electrónicos de hoy, y que estos dispositivos electrónicos impresos y flexibles serán utilizados directamente por los consumidores, la estabilidad a largo plazo del material utilizado es de suma importancia. Una alta estabilidad térmica es muy importante ya que muchos dispositivos electrónicos pueden emitir mucho calor residual, y una alta resistencia al calor / alta temperatura es un factor muy importante para el uso a largo plazo de un material en un dispositivo electrónico.
La siguiente propiedad importante que posee el grafeno es su capacidad de flexión, y cuando se combina con su alta resistencia a la tracción, se puede utilizar en muchas tecnologías electrónicas plegables y conformables sin romperse. De todos los nanomateriales, se sabe que la resistencia a la tracción del grafeno es una de las más altas, que junto con la composición orgánica y la naturaleza delgada de las láminas, permiten que se flexione más que otros nanomateriales que a menudo son más rígidos. No todos los nanomateriales son rígidos, pero lo importante es la capacidad de exhibir muchas de las propiedades requeridas.
La propiedad final que es útil para aplicaciones basadas en pantallas, es la transparencia óptica del grafeno. Una sola capa tiene una transparencia óptica del 97.7%, y si bien disminuye con un número creciente de capas, una vez que el grafeno se ha dispersado uniformemente dentro de una tinta, puede convertirse ópticamente transparente. Por lo tanto, incluso si la pantalla en sí no usa grafeno, significa que algunos de los otros componentes del dispositivo también podrían ser transparentes.
En general, hay muchos nanomateriales que podrían proporcionar una o dos de estas propiedades. Sin embargo, debido a que el grafeno los exhibe a todos, se ve como el camino a seguir para una industria electrónica que cambia rápidamente, donde el enfoque ahora es más sobre la fabricación de productos electrónicos imprimibles, flexibles y portátiles. El costo del grafeno también está disminuyendo año tras año, por lo que cuanto más barato se vuelve, mayor será la relación entre los beneficios agregados y el costo, y es posible que pronto comencemos a ver su uso generalizado en un futuro no muy lejano.
Via: http://nanomalaysia.com.my/
