Una nueva técnica de fabricación utiliza un proceso similar a la impresión de periódicos para formar metales más suaves y flexibles para fabricar dispositivos electrónicos ultrarrápidos.
El proceso de bajo costo, desarrollado por investigadores de la Universidad de Purdue, combina herramientas que ya se utilizan en la industria para la fabricación de metales a gran escala, pero utiliza la velocidad y precisión de la impresión de periódicos de rollo a rollo para eliminar un par de barreras de fabricación enhaciendo que la electrónica sea más rápida de lo que es hoy.
Los teléfonos celulares, computadoras portátiles, tabletas y muchos otros dispositivos electrónicos dependen de sus circuitos metálicos internos para procesar la información a alta velocidad. Las técnicas actuales de fabricación de metales tienden a hacer estos circuitos al hacer que una fina lluvia de gotas de metal líquido pase a través de una máscara de plantilla enla forma de un circuito, algo así como rociar graffiti en las paredes.
"Desafortunadamente, esta técnica de fabricación genera circuitos metálicos con superficies rugosas, lo que hace que nuestros dispositivos electrónicos se calienten y agoten sus baterías más rápido", dijo Ramses Martinez, profesor asistente de ingeniería industrial e ingeniería biomédica.
Los dispositivos ultrarrápidos futuros también requerirán componentes metálicos mucho más pequeños, lo que requiere una resolución más alta para hacerlos en estos tamaños a nanoescala.
"La formación de metales con formas cada vez más pequeñas requiere moldes con una definición cada vez más alta, hasta alcanzar el tamaño a nanoescala", dijo Martínez. "Agregar los últimos avances en nanotecnología requiere que modelemos metales en tamaños que son incluso más pequeños que los granos que usan".están hechos de. Es como hacer un castillo de arena más pequeño que un grano de arena ".
Este llamado "límite de formabilidad" dificulta la capacidad de fabricar materiales con resolución a nanoescala a alta velocidad.
Los investigadores de Purdue han abordado estos dos problemas: rugosidad y baja resolución, con un nuevo método de fabricación a gran escala que permite la formación de circuitos metálicos lisos a nanoescala utilizando láseres de dióxido de carbono convencionales, que ya son comunes para el corte industrialy grabado.
"La impresión de componentes metálicos pequeños como los periódicos los hace mucho más suaves. Esto permite que una corriente eléctrica viaje mejor con menos riesgo de sobrecalentamiento", dijo Martínez.
El método de fabricación, llamado superplasticidad de rollo a rollo inducido por láser, utiliza un sello rodante como los utilizados para imprimir periódicos a alta velocidad. La técnica puede inducir, durante un breve período de tiempo, un comportamiento "superelástico" a diferentesmetales mediante la aplicación de disparos láser de alta energía, lo que permite que el metal fluya hacia las características a nanoescala del sello rodante, evitando el límite de formabilidad.
"En el futuro, la fabricación de dispositivos de rollo a rollo utilizando nuestra técnica podría permitir la creación de pantallas táctiles cubiertas con nanoestructuras capaces de interactuar con la luz y generar imágenes en 3D, así como la fabricación rentable de dispositivos más sensiblesbiosensores ", dijo Martínez.
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Materiales proporcionado por Universidad de Purdue . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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