(PhysOrg.com) - Un equipo de químicos de la Universidad de Duke ha perfeccionado una forma sencilla de fabricar pequeñas cantidades de nanocables de cobre. Los conductores baratos son lo suficientemente pequeños como para ser transparentes, haciéndolos ideales para células solares de película delgada, televisores de pantalla plana y computadoras, y pantallas flexibles.

"Imagina un iPad plegable, "dijo Benjamin Wiley, profesor asistente de química en Duke. Su equipo informa sus hallazgos en línea esta semana en Materiales avanzados .

Los nanocables hechos de cobre funcionan mejor que los nanotubos de carbono, y son mucho más baratos que los nanocables de plata, Dijo Wiley.

Los últimos televisores de pantalla plana y pantallas de computadora producen imágenes mediante una matriz de píxeles electrónicos conectados por una capa conductora transparente hecha de óxido de indio y estaño (ITO). ITO también se utiliza como electrodo transparente en células solares de película fina.

Pero ITO tiene inconvenientes:es frágil, haciéndolo inadecuado para pantallas flexibles; su proceso de producción es ineficiente; y es caro y cada vez lo es más debido a la creciente demanda.

"Si vamos a tener estos dispositivos electrónicos y células solares ubicuos, "Wiley dijo, "Necesitamos usar materiales que sean abundantes en la corteza terrestre y no requieren mucha energía para extraerlos". Señala que hay muy pocos materiales que se sabe que son transparentes y conductores, razón por la cual se sigue utilizando ITO a pesar de sus inconvenientes.

Sin embargo, El nuevo trabajo de Wiley muestra que el cobre, que es mil veces más abundante que el indio, se puede utilizar para hacer una película de nanocables que sea transparente y conductora.

Los nanocables de plata también funcionan bien como conductor transparente, y Wiley contribuyó a una patente sobre su producción como estudiante de posgrado. Pero plata como el indio, es raro y caro. Otros investigadores han intentado mejorar el rendimiento de los nanotubos de carbono como conductor transparente, pero sin mucha suerte.

"El hecho de que los nanocables de cobre sean más baratos y funcionen mejor los convierte en un material muy prometedor para resolver este problema, "Dijo Wiley.

Wiley y sus alumnos, El candidato a doctorado Aaron Rathmell y el estudiante universitario Stephen Bergin, cultivó los nanocables de cobre en una solución a base de agua. "Al agregar diferentes productos químicos a la solución, puedes controlar el ensamblaje de átomos en diferentes nanoestructuras, "Dijo Wiley. En este caso, cuando el cobre cristaliza, primero forma pequeñas "semillas, "y luego un solo nanoalambre brota de cada semilla. Es un mecanismo de crecimiento de cristales que nunca antes se había observado.

Debido a que el proceso es a base de agua, y debido a que los nanocables de cobre son flexibles, Wiley cree que los nanocables podrían recubrirse con una solución en un proceso de rollo a rollo, como la impresión de periódicos, que sería mucho más eficiente que el proceso de producción de ITO.

Otros investigadores han producido nanocables de cobre antes, pero a una escala mucho menor.

El laboratorio de Wiley también es el primero en demostrar que los nanocables de cobre funcionan bien como un conductor transparente. Dijo que el proceso deberá ampliarse para uso comercial, y tiene un par de otros problemas que resolver también:evitar que los nanocables se agrupen, que reduce la transparencia, y evitar que el cobre se oxide, lo que disminuye la conductividad. Una vez que se haya resuelto el problema de la aglomeración, Wiley cree que la conductividad de los nanocables de cobre coincidirá con la de los nanocables de plata y el ITO.

Wiley, que ha solicitado una patente para su proceso, espera ver nanocables de cobre en uso comercial en un futuro no muy lejano. Señala que ya existe financiamiento de inversión disponible para el desarrollo de conductores transparentes basados ​​en nanocables de plata.

"Creemos que utilizar un material cien veces más barato será aún más atractivo para los capitalistas de riesgo, empresas electrónicas y empresas solares que necesitan estos electrodos transparentes, " él dijo.