Los científicos de materiales de la Universidad de Illinois han desarrollado una nueva tinta de plata reactiva para imprimir productos electrónicos de alto rendimiento en ubicuos, materiales de bajo costo como plástico flexible, sustratos de papel o tela.

Jennifer Lewis, el profesor Hans Thurnauer de Ciencia e Ingeniería de Materiales, y el estudiante de posgrado S. Brett Walker describieron la nueva tinta en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .

"Estamos muy entusiasmados con la amplia aplicabilidad y las excelentes propiedades eléctricas de esta nueva tinta plateada, "dijo Lewis, el director del Laboratorio de Investigación de Materiales Frederick Seitz de la U. de I.

Electrónica impresa a bajo costo, los materiales flexibles son prometedores para las antenas, baterías sensores, energía solar, dispositivos portátiles y más. La mayoría de las tintas conductoras se basan en pequeñas partículas metálicas suspendidas en la tinta. La nueva tinta es una solución transparente de acetato de plata y amoníaco. La plata permanece disuelta en la solución hasta que se imprime, y el liquido se evapora, produciendo características conductoras.

"Se seca y reacciona rápidamente, lo que nos permite depositar plata inmediatamente mientras imprimimos, "Dijo Walker.

La tinta reactiva tiene varias ventajas sobre las tintas a base de partículas. Es mucho más rápido de hacer:un lote tarda unos minutos en mezclarse, según Walker, mientras que las tintas a base de partículas requieren varias horas y varios pasos para prepararse. La tinta también es estable durante varias semanas.

La tinta de plata reactiva también puede imprimir a través de boquillas de 100 nanómetros, un orden de magnitud más pequeño que las tintas a base de partículas, una característica importante para la microelectrónica impresa. Es más, la baja viscosidad de la tinta la hace adecuada para la impresión de inyección de tinta, escritura de tinta directa o pulverización con aerógrafo sobre grandes, áreas conformes.

"Para aplicaciones de electrónica impresa, debe poder almacenar la tinta durante varios meses porque la plata es cara, "Dijo Walker." Dado que las partículas de plata en realidad no se forman hasta que la tinta sale de la boquilla y el amoníaco se evapora, nuestra tinta permanece estable durante períodos muy prolongados. Para la impresión con boquilla a escala fina, eso es una rareza ".

La tinta de plata reactiva cuenta con una ventaja clave más:una baja temperatura de procesamiento. Por lo general, las tintas metálicas deben calentarse para lograr la conductividad a granel mediante un proceso llamado recocido. Las temperaturas de recocido para muchas tintas a base de partículas son demasiado altas para muchos plásticos o papeles económicos. Por el contrario, la tinta de plata reactiva exhibe una conductividad eléctrica que se aproxima a la de la plata pura tras el recocido a 90 grados Celsius.

"Ahora nos centramos en modelar superficies conductoras transparentes de gran superficie con esta tinta reactiva, "dijo Lewis, quien también está afiliado al Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas, el Laboratorio de Micro y Nanotecnología y el departamento de ingeniería química y biomolecular de la U. de I.