Usando presión en lugar de químicos, un equipo de Sandia National Laboratories ha fabricado nanopartículas en estructuras de matriz de nanocables similares a las que se encuentran debajo de las superficies de las pantallas táctiles para sensores, ordenadores, teléfonos y televisores. El proceso de fabricación basado en presión toma nanosegundos. Las técnicas industriales basadas en la química llevan horas.

El proceso, llamada fabricación inducida por estrés, "es una nueva tecnología que imita los procesos de impresión que ya utilizan los fabricantes, "dijo el investigador de Sandia Hongyou Fan, quien lideró el esfuerzo. "Solo que en lugar de estampar tarjetas de crédito, estamos utilizando el mismo tipo de proceso para fabricar nanocables u otros componentes de tamaño nanométrico en escalas de tiempo ultracortas ".

El método, para el que se han expedido tres patentes, es 9 millones de veces más rápido que cualquier método químico conocido cuando se realiza en la máquina de potencia pulsada Veloce de Sandia, que genera presiones del orden de 100, 000 atmósferas, dijo el colega de Fan, Jack Wise.

Menos exótica, para la fabricación en lugar de la investigación, podrían servir máquinas de gofrado similares a las que ya se utilizan comercialmente. "Es concebible que se necesiten pocas modificaciones para convertir las máquinas de gofrado a fabricación, "Dijo Fan.

El proceso Sandia ahorra:

• tiempo, porque los circuitos se pueden fabricar en segundos en lugar de las horas que requieren los métodos químicos;
• el entorno, porque no hay residuos químicos que limpiar;
• materiales porque se coloca exactamente la cantidad necesaria sobre un sustrato.

También, los defectos comunes en la fabricación química industrial de semiconductores se reducen en número por el proceso de presión, que actúa para llenar cualquier vacante que se produzca en la red atómica del producto.

"Nunca he visto ni oído hablar de este [proceso] en nuestra amplia interacción con algunos de los principales científicos de materiales del mundo, "dijo Tom Brennan de Arch Venture Partners, con sede en Chicago, hablando en un video sobre una versión anterior del proceso. "Nos permite pensar en soluciones de materiales completamente nuevas para los problemas que enfrenta la industria en todos los ámbitos".

Esa versión anterior del proceso basado en presión funcionaba mediante el uso de un tornillo de banco apretado a mano con yunques de diamante, pero esa herramienta no era lo suficientemente rápida o maleable para la producción comercial. Máquinas de estampado industrial, por otra parte, producen suficiente presión y son controlables.

"Para una pantalla táctil, la presión tiene que ser trabajada de antemano para detener la compresión a la distancia justa del objetivo:no demasiado lejos, no demasiado cerca, para producir el nanocableado subyacente para una pantalla plana, "dijo Fan." Es una cuestión de programar la fuerza aplicada para determinar con precisión cuánto comprimir ".

Es decir, para pantallas planas, los nanocables deben ser lo suficientemente flexibles para entrar en contacto con una capa cargada eléctricamente del dispositivo cuando se presionan con un dedo, pero lo suficientemente separados como para permanecer separados cuando no hay señal.

La tecnología, reportado recientemente en Comunicaciones de la naturaleza , puede fabricar una amplia variedad de componentes a nanoescala, incluidas nanobarras y nanohojas. Los componentes pueden organizarse durante su formación o dispersarse en disolventes para su posterior ensamblaje. El método podría usarse para sensores químicos, detectores de deformación y electrodos en células solares.