(PhysOrg.com) - La integración de la electrónica con los materiales abre un mundo de posibilidades, cuya superficie acaba de ser rayada. La profesora Arokia Nathan se ha incorporado a la Universidad para ocupar una nueva Cátedra de Ingeniería, donde explorará la aplicación de la investigación que nos permita vislumbrar un mundo que rivaliza con nuestros sueños más salvajes del futuro.

Las posibles aplicaciones de la nanofotónica y la nanoelectrónica son realmente sorprendentes, sugiriendo el borde de una revolución en las interfaces hombre-máquina que podría convertir la ciencia ficción en una realidad. Desde papel interactivo hasta ropa que genera energía y material liviano con capacidades de rayos X, Sin duda, integrar la electrónica en los componentes básicos de los materiales cotidianos tendrá un impacto en la forma en que vivimos en el futuro.

La División Eléctrica del Departamento de Ingeniería está liderando la carga de Cambridge, tanto en términos de investigación fundamental como de aplicación dentro de la industria. Si bien la investigación es, por supuesto, esencial, de casi la misma importancia en campos como la nanoelectrónica está mostrando una aplicación en el mundo real, Demostrar el potencial de la tecnología para la industria a través de la creación de prototipos. y fomentar la inversión de todo el mundo.

Para ayudar a este enfoque, la Universidad ha contratado recientemente a la profesora Arokia Nathan del University College London (UCL) para una nueva cátedra de sistemas fotónicos y pantallas. Nathan, líder mundial en el desarrollo de tecnología de visualización, trabajará entre los tres grupos principales de la División de Ingeniería Eléctrica (materiales electrónicos, fotónica y energía), actuando como conducto y catalizador de ideas e investigación.

“Para mí, esta es una oportunidad fantástica de colaborar con investigadores en la cima de su juego, trabajando en esta idea de sistemas que pueden integrar funcionalidades como las comunicaciones y la energía en los materiales para mejorar la vida cotidiana, ”, Explicó. Una de sus principales visiones para Cambridge es la fundación de un nuevo Centro de Diseño para demostrar el potencial de esta tecnología a la industria a través de la creación de prototipos y fomentar la inversión de todo el mundo.

Inicialmente, El profesor Nathan y sus colegas de la División desarrollarán sistemas electrónicos que se pueden colocar sin problemas en un material o sustrato. como plástico o poliéster, con transistores y sensores integrados para transmitir y recibir información. Mientras estaba en UCL, Nathan y un equipo de colaboradores de CENIMAT / FCTUNL, Portugal demostró el primer inversor y otros bloques de construcción de circuitos en una hoja de papel, representando el primer paso hacia imágenes y videos animados en páginas de revistas.

El poder es una cuestión vital que deben abordar estos procesos. "Si una revista tiene pantallas electrónicas como parte integral de una página, entonces tiene que cubrir su propio poder, ”Dice Nathan. “La energía solar será un foco importante del trabajo. Puedo ver que se está volviendo común que la ropa tenga componentes electrónicos integrados que generen energía a partir del sol e incluso del calor corporal. esencialmente se duplica como una batería que puede cargar su teléfono como si estuviera en su bolsillo.

Esto podría combinarse con lo que se conoce como "radiodifusión verde", para construir una imagen de un individuo que se autoalimenta sus dispositivos electrónicos portátiles mientras está fuera de casa. “Estos dispositivos portátiles que de otro modo permanecerían inactivos podrían estar enviando información a velocidades de bits muy bajas sin consumir mucha energía. Siempre podría estar activo:aquí es donde nuestro grupo de fotónica tiene experiencia, ”Dice Nathan. "Es fácil ver cómo estas tecnologías pueden atraer a las principales industrias, desde fabricantes de ropa hasta editores, y ciertamente los militares ".

Los nanocables serán un área clave de investigación para Nathan en los próximos años. Estas estructuras tienen una extraordinaria relación largo-ancho, solo unos pocos nanómetros de diámetro, y una capacidad mucho mayor en términos de velocidad. "Uniformemente dispersos en grandes áreas, los cables podrían resultar en millones de transistores en una sola hoja de A4, por ejemplo, ”Dice Nathan.

"Si bien aún no se ha hecho, trabajaremos en esto en un intento de igualar las velocidades de un chip tipo Pentium, escalado a A4. Los chips Pentium cuestan 10 dólares por centímetro cuadrado, mientras que un transistor de película fina nano podría costar tan solo 10 centavos por centímetro cuadrado, una alternativa mucho más barata ".

Industrias como la biomedicina también podrían beneficiarse enormemente de este entrelazamiento de nanoelectrónica en materiales. “Se puede prever un momento en el que se puede llevar la radiografía al paciente en lugar de al revés, ”Dice Nathan. "Los pacientes pueden acostarse sobre una superficie tejida con dispositivos electrónicos, para que los datos se puedan transmitir directamente desde el material. No podría hacer esto con chips tipo Pentium debido a problemas de rendimiento y costo ".

“Con estos materiales no convencionales tienes mucha libertad. Creemos que este enfoque de los circuitos en sustratos conducirá a la creación de sustancias inteligentes, y una vez que empiece a pensar en las posibles aplicaciones, es difícil de detener:guantes de cirujano con piel inteligente, paredes de una casa que almacenan energía y generan pantallas a gran escala, revistas con video interactivo en las páginas, dispositivos que disuelven las toxinas en agua, bio-interfaces en teléfonos móviles con capacidad de diagnóstico, ropa que genera energía:¡las posibilidades son infinitas! "