Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado una nueva técnica que les permite imprimir circuitos en sustratos estirables mediante nanocables de plata. El avance permite integrar el material en una amplia gama de dispositivos electrónicos.

Los nanocables de plata han atraído un gran interés en los últimos años para su uso en muchas aplicaciones, desde dispositivos protésicos hasta sensores de salud portátiles, por su flexibilidad, capacidad de estiramiento y propiedades conductoras. Si bien los experimentos de prueba de concepto han sido prometedores, Ha habido desafíos importantes para la impresión de circuitos altamente integrados utilizando nanocables de plata.

Las nanopartículas de plata se pueden utilizar para imprimir circuitos, pero las nanopartículas producen circuitos que son más frágiles y menos conductores que los nanocables de plata. Pero las técnicas convencionales para imprimir circuitos no funcionan bien con nanocables de plata; los nanocables a menudo obstruyen las boquillas de impresión.

"Nuestro enfoque utiliza la impresión electrohidrodinámica, que se basa en la fuerza electrostática para expulsar la tinta de la boquilla y llevarla al lugar apropiado del sustrato, "dice Jingyan Dong, coautor correspondiente de un artículo sobre el trabajo y profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Industrial y de Sistemas Edward P. Fitts de NC State. "Este enfoque nos permite utilizar una boquilla muy ancha, que evita las obstrucciones, al tiempo que conserva una resolución de impresión muy fina".

"Y debido a que nuestra 'tinta' consiste en un solvente que contiene nanocables de plata que suelen tener más de 20 micrómetros de largo, los circuitos resultantes tienen la conductividad deseada, flexibilidad y capacidad de estiramiento, "dice Yong Zhu, profesor de ingeniería mecánica en NC State y coautor del artículo.

"Además, el solvente que usamos es no tóxico y soluble en agua, "dice Zheng Cui, un doctorado estudiante de NC State y autor principal del artículo. "Una vez que se imprime el circuito, el solvente simplemente se puede lavar ".

Y lo que es más, el tamaño del área de impresión está limitado solo por el tamaño de la impresora, lo que significa que la técnica podría ampliarse fácilmente.

Los investigadores han utilizado la nueva técnica para crear prototipos que hacen uso de los circuitos de nanocables de plata. incluyendo un guante con un calentador interno y un electrodo portátil para su uso en electrocardiografía. NC State ha presentado una patente provisional sobre la técnica.

"Dada la eficacia de la técnica, capacidad de escritura directa, y escalabilidad, somos optimistas de que esto se puede utilizar para avanzar en el desarrollo de Electrónica extensible que utiliza nanocables de plata, lo que hace que estos dispositivos sean prácticos desde una perspectiva de fabricación. "Dice Zhu.

El papel, "Impresión electrohidrodinámica de nanocables de plata para electrónica flexible y estirable, "se publica en la revista Nanoscale.