Investigadores holandeses de la Universidad Tecnológica de Eindhoven han desarrollado un sustituto del óxido de indio y estaño (ITO), un material importante utilizado en pantallas para todo tipo de productos cotidianos, como televisores, teléfonos y laptops, así como en células solares. Desafortunadamente, el indio es un metal raro, y se espera que los suministros disponibles se agoten virtualmente en tan solo diez años. El material de reemplazo es transparente, película conductora producida en agua, y basado en nanotubos de carbono conductores de electricidad y nanopartículas de plástico. Está hecho de materiales comúnmente disponibles, y además de eso también es amigable con el medio ambiente. Los resultados, que también proporcionan nuevos conocimientos sobre la conducción en materiales compuestos complejos, fueron publicados en línea ayer 10 de abril por la revista científica Nanotecnología de la naturaleza .

El equipo de investigación ha podido lograr una mayor conductividad mediante la combinación de bajas concentraciones de nanotubos de carbono y la conducción de látex en una película de poliestireno de bajo costo. Los nanotubos y el látex juntos representan menos del 1 por ciento del peso de la película conductora. Eso es importante, porque una alta concentración de nanotubos de carbono hace que la película sea negra y opaca, por lo que la concentración debe mantenerse lo más baja posible. El equipo de investigación fue dirigido por el físico teórico Paul van der Schoot y el químico de polímeros Cor Koning. El postdoctorado Andriy Kyrylyuk es el primer autor del artículo en Nanotecnología de la naturaleza .

Los investigadores usan estándar, nanotubos ampliamente disponibles que se disuelven en agua. Luego agregan látex conductor (una solución de perlas de polímero en agua), junto con un aglutinante en forma de perlas de poliestireno. Cuando la mezcla se calienta, las perlas de poliestireno se fusionan para formar la película, que contiene una red conductora de nanotubos y perlas del látex conductor. El agua, que solo sirve como agente dispersante en la producción, se elimina por liofilización. La 'fórmula' no es cuestión de buena suerte, ya que los investigadores calcularon primero los efectos esperados y también comprenden cómo funciona el aumento de la conductividad.

La conductividad de la película transparente e es todavía un factor 100 más baja que la del óxido de indio y estaño. Pero Van der Schoot y Koning esperan que la brecha se pueda cerrar rápidamente. "Usamos nanotubos de carbono estándar, una mezcla de tubos metálicos conductores y semiconductores ", dice Cor Koning. "Pero tan pronto como empiece a utilizar tubos 100% metálicos, la conductividad aumenta enormemente. Se acaba de desarrollar la tecnología de producción de tubos 100% metálicos, y esperamos que el precio baje rápidamente ". Sin embargo, la conductividad de la película ya es lo suficientemente buena como para usarse inmediatamente como capa antiestática para pantallas, o para blindaje EMI para proteger los dispositivos y su entorno contra la radiación electromagnética.

La película tiene una ventaja importante sobre ITO:es respetuosa con el medio ambiente. Todos los materiales son a base de agua, y no se utilizan metales pesados ​​como el estaño. La nueva película también es un buen material para pantallas flexibles.

Los propios investigadores son muy positivos sobre la diversidad de su equipo, que creen que contribuyó de manera importante a los resultados. "Tuvimos una combinación única de teóricos, especialistas en modelado y personas para realizar experimentos prácticos ", dice Paul van der Schoot. "Sin esa combinación no hubiéramos tenido éxito".