La nueva tecnología de impresión de grafeno puede producir circuitos electrónicos de bajo costo, flexibles, altamente conductores y repelentes al agua.

La nanotecnología «daría un enorme valor a la autolimpieza de dispositivos electrónicos portátiles y lavables que son resistentes a las manchas, o a la formación de hielo y biopelículas«, según un artículo reciente que describe el descubrimiento.

«Estamos tomando grafeno de inyección de tinta de bajo costo y lo afinamos con un láser para hacer materiales funcionales» , dijo Jonathan Claussen, profesor asistente de ingeniería mecánica de la Universidad Estatal de Iowa, asociado del Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU. el autor correspondiente del artículo apareció recientemente en la portada de la revista Nanoscale.

El artículo describe cómo Claussen y los nanoingenieros en su grupo de investigación utilizan la tecnología de impresión de inyección de tinta para crear circuitos eléctricos en materiales flexibles. En este caso, la tinta es escamas de grafeno: el material maravilloso puede ser un gran conductor de la electricidad y el calor, además de ser fuerte, estable y biocompatible.

Sin embargo, las escamas impresas no son muy conductoras y deben procesarse para eliminar los aglutinantes no conductores y soldar las escamas entre sí, aumentando la conductividad y haciéndolas útiles para la electrónica o los sensores.

Ese proceso posterior a la impresión normalmente implica calor o productos químicos. Pero Claussen y su grupo de investigación desarrollaron un proceso de láser de pulso rápido que trata el grafeno sin dañar la superficie de impresión, incluso si es papel.

Y ahora han encontrado otra aplicación de su tecnología de procesamiento láser: tomar circuitos impresos con grafeno que pueden contener gotas de agua (son hidrófilas) y convertirlas en circuitos que repelen el agua (son superhidrófobos).

«Estamos micro-modelando la superficie del grafeno impreso por inyección de tinta«, dijo Claussen. “El láser alinea las escamas de grafeno verticalmente, como pequeñas pirámides apiladas. Y eso es lo que induce la hidrofobicidad.”

Claussen dijo que la densidad de energía del procesamiento con láser se puede ajustar para ajustar el grado de hidrofobicidad y conductividad de los circuitos de grafeno impresos.

Y eso abre todo tipo de posibilidades para nuevos dispositivos electrónicos y sensores, según el documento.

«Una de las cosas que nos interesaría desarrollar es el material anti-bioincrustante«, dijo Loreen Stromberg, coautora del artículo y asociada de investigación postdoctoral del estado de Iowa en ingeniería mecánica y para el Centro de Aplicaciones de Realidad Virtual. «Esto podría eliminar la acumulación de materiales biológicos en la superficie que inhibiría el rendimiento óptimo de dispositivos como sensores químicos o biológicos«.

La tecnología también podría tener aplicaciones en electrónica flexible, sensores lavables en textiles, tecnologías de microfluidos, reducción de arrastre, deshielo, sensores electroquímicos y tecnología que utiliza estructuras de grafeno y simulación eléctrica para producir células madre para la regeneración nerviosa.

Los investigadores escribieron que se deberían realizar más estudios para comprender mejor cómo las nano y micro superficies del grafeno impreso crean las capacidades de repelente del agua.

Via: https://www.news.iastate.edu/news/2018/01/23/washableelectronics