Zhifeng Ren. Crédito:Universidad de Houston
Los investigadores de la Universidad de Houston han desarrollado un nuevo conductor eléctrico elástico y transparente, acercando a la realidad el potencial de un teléfono celular completamente plegable o un televisor de pantalla plana que se puede doblar y llevar debajo del brazo.
Zhifeng Ren, físico de la Universidad de Houston e investigador principal del Centro de Superconductividad de Texas, dijo que durante mucho tiempo se han realizado investigaciones sobre dispositivos electrónicos portátiles que podrían enrollarse o transportarse fácilmente. Pero un material que es transparente y tiene tanto la flexibilidad como la conductividad necesarias ha resultado difícil de alcanzar:algunos materiales tienen dos de los componentes, pero hasta ahora encontrar uno con los tres sigue siendo difícil.
Los electrodos de nanopartículas de oro producidos por Ren y sus asociados de investigación Chuan Fei Guo y Tianyi Sun en UH, junto con dos colegas de la Universidad de Harvard, proporcionan una buena conductividad eléctrica, así como transparencia y flexibilidad, los investigadores informan en un artículo publicado en línea el martes en Comunicaciones de la naturaleza .
El material también tiene aplicaciones potenciales para dispositivos biomédicos, dijo Ren, autor principal del artículo. Los investigadores informaron que los electrodos de nanopartículas de oro, producido por la nueva litografía de límites de grano, aumentar la resistencia solo ligeramente, incluso con una tensión del 160 por ciento, o después de 1, 000 ciclos con una deformación del 50 por ciento. La nanomilla, una red de nanocables de oro completamente interconectados, tiene buena conductividad eléctrica y transparencia, y tiene "capacidad de estiramiento ultraalta, "según el periódico.
Y a diferencia de la plata o el cobre, la nanomadera de oro no se oxida fácilmente, lo que, según Ren, provoca una fuerte caída de la conductividad eléctrica en los nanocables de plata y cobre. Guo dijo que el grupo es el primero en crear un material transparente, estirable y conductora, así como el primero en utilizar la litografía de límites de grano en la búsqueda para hacerlo. Más importante, él dijo, es el primero en ofrecer un mecanismo claro para producir una capacidad de estiramiento ultraalta.
La litografía del límite de grano implicó un proceso de metalización por despegue de dos capas, que incluía una capa de máscara de óxido de indio y una capa de sacrificio de óxido de silicio y ofrece un buen control sobre las dimensiones de la estructura de la malla.
"Esto es muy útil para el campo de la electrónica plegable, "Es mucho más transportable", dijo Guo. Sun señaló que el fabricante coreano de electrónica Samsung demostró un teléfono celular con una pantalla flexible en octubre, LG Electronics presentó un teléfono celular curvo que ya está disponible en Asia.
Pero ninguno es realmente plegable ni estirable, en lugar de curvarse ligeramente para ajustarse mejor a la cara del usuario. "Para ese tipo de dispositivo, necesitamos algo flexible, transparente, ", Dijo Sun sobre un teléfono plegable." Si queremos promover esa tecnología, necesitamos algo más, y la otra cosa podría ser la tecnología que estamos desarrollando ".
Ren notó que, Aunque la nanomadera de oro es superior a otros materiales probados, incluso se rompió y la resistencia eléctrica aumentó cuando se estiró. Pero dijo que la conductividad se reanudó cuando volvió a las dimensiones originales.
Eso no resultó cierto con la plata él dijo, presumiblemente debido a la alta oxidación. El trabajo en la Universidad de Houston fue financiado por el Departamento de Energía, mientras que el de Harvard fue financiado por una subvención de la National Science Foundation.