La impresión ha recorrido un largo camino desde los días de Johannes Gutenberg. Ahora, los investigadores han desarrollado un nuevo método que utiliza plasma para imprimir nanomateriales en un objeto tridimensional o superficie flexible, como papel o tela. La técnica podría hacerloes más fácil y económico construir dispositivos como sensores químicos y biológicos portátiles, dispositivos de memoria flexibles y baterías y circuitos integrados.
Uno de los métodos más comunes para depositar nanomateriales, como una capa de nanopartículas o nanotubos, en una superficie es con una impresora de inyección de tinta similar a una impresora común que se encuentra en una oficina. Aunque usan tecnología bien establecida y estánLas impresoras de inyección de tinta son relativamente baratas y tienen limitaciones. No pueden imprimir en textiles u otros materiales flexibles, y mucho menos en objetos tridimensionales. También deben imprimir tinta líquida, y no todos los materiales se convierten fácilmente en un líquido.
Algunos nanomateriales pueden imprimirse usando técnicas de impresión en aerosol. Pero el material debe calentarse varios cientos de grados para consolidarlo en una película delgada y lisa. El paso adicional es imposible para imprimir en tela u otros materiales que pueden quemarse, y significa máscosto de los materiales que pueden soportar el calor.
El método de plasma omite este paso de calentamiento y funciona a temperaturas no mucho más cálidas que 40 grados Celsius. "Puede usarlo para depositar cosas en papel, plástico, algodón o cualquier tipo de textil", dijo Meyya Meyyappan de NASA Ames ResearchCentro ". Es ideal para sustratos blandos". Tampoco requiere que el material de impresión sea líquido.
Los investigadores, de NASA Ames y SLAC National Accelerator Laboratory, describen su trabajo en letras de física aplicada , de AIP Publishing.
Demostraron su técnica imprimiendo una capa de nanotubos de carbono en papel. Mezclaron los nanotubos en un plasma de iones de helio, que luego lanzaron a través de una boquilla y sobre papel. El plasma enfoca las nanopartículas en la superficie del papel, formando uncapa consolidada sin necesidad de calefacción adicional.
El equipo imprimió dos sensores químicos y biológicos simples. La presencia de ciertas moléculas puede cambiar la resistencia eléctrica de los nanotubos de carbono. Al medir este cambio, el dispositivo puede identificar y determinar la concentración de la molécula. Los investigadores hicieron un sensor químicoque detecta el gas amoniaco y un sensor biológico que detecta la dopamina, una molécula vinculada a trastornos como la enfermedad de Parkinson y la epilepsia.
Meyyappan dijo que "esto era solo una simple prueba de principio." Hay una amplia gama de aplicaciones de biodetección ". Por ejemplo, puede hacer sensores que monitorean biomarcadores de salud como el colesterol, o patógenos transmitidos por los alimentos como E. coli ySalmonela.
Debido a que el método utiliza una boquilla simple, es versátil y puede ampliarse fácilmente. Por ejemplo, un sistema podría tener muchas boquillas como un cabezal de ducha, lo que le permite imprimir en áreas grandes. O bien, la boquilla podría actuar como una manguera,libre de rociar nanomateriales en las superficies de objetos tridimensionales
"Puede hacer cosas que la impresión por inyección de tinta no puede hacer", dijo Meyyappan. "Pero cualquier cosa que pueda hacer la impresión por inyección de tinta puede ser bastante competitiva".
El método está listo para su comercialización, dijo Meyyappan, y debería ser relativamente económico y fácil de desarrollar. En este momento, los investigadores están diseñando la técnica para imprimir otros tipos de materiales como el cobre. Luego pueden imprimir materiales utilizados para baterías enfinas láminas de metal como el aluminio. La lámina se puede enrollar en pequeñas baterías para teléfonos celulares u otros dispositivos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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