Los nanocables de cobre pueden estar llegando a una pequeña pantalla cerca de usted. Estas nuevas nanoestructuras tienen el potencial de reducir los costos de mostrar información en teléfonos celulares, lectores electrónicos y iPads, y también podrían ayudar a los ingenieros a construir dispositivos electrónicos plegables y celdas solares mejoradas, según una nueva investigación.

El químico de Duke, Ben Wiley, y su estudiante de posgrado han desarrollado una técnica para organizar átomos de cobre en agua para formar átomos largos, delgada, nanocables no agrupados. Luego, los nanocables se transforman en transparentes, películas conductoras y recubiertas sobre vidrio o plástico.

La nueva investigación muestra que las películas de nanocables de cobre tienen las mismas propiedades que las que se utilizan actualmente en dispositivos electrónicos y células solares. pero son menos costosos de fabricar. Los resultados se publicaron en línea el 23 de septiembre en Materiales avanzados.

Las películas que actualmente conectan píxeles en pantallas electrónicas están hechas de óxido de indio y estaño, o ITO. Es muy transparente, que transmite bien la información. Pero la película ITO debe depositarse a partir de un vapor en un proceso mil veces más lento que la impresión de periódicos, y, una vez que el ITO está en el dispositivo, se agrieta fácilmente. El indio también es un elemento de tierras raras caro, cuesta tanto como $ 800 por kilogramo.

Estos problemas han impulsado los esfuerzos mundiales para encontrar materiales menos costosos que puedan recubrirse o imprimirse como tinta a velocidades mucho más rápidas para producir materiales de bajo costo, películas conductoras transparentes, Dijo Wiley.

Una alternativa a una película ITO es utilizar tintas que contengan nanocables de plata. Este año saldrá al mercado el primer teléfono móvil con una pantalla fabricada con nanocables de plata. Pero plata como el indio, sigue siendo relativamente caro a $ 1400 el kilogramo.

Cobre, por otra parte, es mil veces más abundante que el indio o la plata, y aproximadamente 100 veces menos costoso, cuesta sólo $ 9 por kilogramo.

En 2010, Wiley y su estudiante graduado Aaron Rathmell demostraron que era posible formar una capa de nanocables de cobre sobre vidrio para hacer una película conductora transparente.

Pero en ese momento el rendimiento de la película no fue lo suficientemente bueno para aplicaciones prácticas porque los cables se agruparon. La nueva forma de hacer crecer los nanocables de cobre y recubrirlos sobre superficies de vidrio elimina el problema de aglutinación, Dijo Wiley.

Él y Rathmell también crearon los nuevos nanocables de cobre para mantener su conductividad y forma cuando se doblan hacia adelante y hacia atrás 1, 000 veces. A diferencia de, La conducción y la estructura de las películas ITO se rompen después de algunas curvas.

Wiley dijo que el de bajo costo, alto rendimiento, y la flexibilidad de los nanocables de cobre los convierten en una opción natural para su uso en la próxima generación de pantallas y células solares. Co-fundó una empresa llamada NanoForge Corp en 2010 para fabricar nanocables de cobre para aplicaciones comerciales.

A principios de 2011, NanoForge recibió $ 45, 000 subvención IDEA de Carolina del Norte para el refinamiento y ampliación del proceso de fabricación de nanocables de cobre, y ahora está cumpliendo pedidos.

Con un desarrollo continuo, Los nanocables de cobre podrían estar en pantallas y células solares en los próximos años, lo que podría conducir a pantallas más ligeras y fiables y también a hacer que la energía solar sea más competitiva con los combustibles fósiles, Dijo Wiley.