Científicos de la Universidad de Chicago y del Laboratorio Nacional Argonne han descubierto una nueva forma de modelar nanomateriales con precisión que podría abrir un nuevo camino hacia la próxima generación de dispositivos electrónicos cotidianos.

La nueva investigación, publicado el 28 de julio en Ciencias , Se espera que estos materiales estén fácilmente disponibles para su uso eventual en todo, desde pantallas LED hasta teléfonos móviles, fotodetectores y células solares. Aunque los nanomateriales son prometedores para dispositivos futuros, Las formas de incorporarlas en estructuras complejas han sido limitadas y de pequeña escala.

"Este es un paso necesario para mover los puntos cuánticos y muchos otros nanomateriales de los experimentos de prueba de concepto a la tecnología real que podemos usar". "dijo el coautor Dmitri Talapin, profesor de química en UChicago y científico del Centro de Materiales a Nanoescala de Argonne. "Realmente expande nuestros horizontes".

La base de la informática moderna es un pequeño interruptor llamado transistor, hizo miles de millones a la vez mediante una técnica llamada fotolitografía. Este proceso, que ha hecho que los teléfonos inteligentes sean baratos y ubicuos, talla una plantilla de una capa de polímero orgánico colocando una "máscara" estampada e iluminándola con luz ultravioleta. Una vez depositado el nuevo material encima, la plantilla de polímero se levanta para revelar el patrón. Varias rondas de tal patrón construyen un transistor en miniatura sobre el material.

Pero el método tiene sus limitaciones. Solo unos pocos materiales pueden modelarse de esta manera; fue desarrollado originalmente para silicio, y a medida que el reinado de medio siglo del silicio sobre la electrónica llega a su fin, los científicos están mirando hacia los próximos materiales.

Una de esas vías de interés son los nanomateriales:diminutos cristales de metales o semiconductores. A esta escala, pueden tener propiedades únicas y útiles, pero fabricar dispositivos a partir de ellos ha sido difícil.

La nueva técnica, llamado DOLFIN, convierte diferentes nanomateriales directamente en "tinta" en un proceso que evita la necesidad de colocar una plantilla de polímero. Talapin y su equipo diseñaron cuidadosamente recubrimientos químicos para partículas individuales. Estos recubrimientos reaccionan con la luz, así que si haces brillar la luz a través de una máscara estampada, la luz transferirá el patrón directamente a la capa de nanopartículas debajo, conectándolos a dispositivos útiles.

"Descubrimos que la calidad de los patrones era comparable a los realizados con técnicas de vanguardia, "dijo el autor principal Yuanyuan Wang, Investigador postdoctoral en UChicago. "Se puede utilizar con una amplia gama de materiales, incluyendo semiconductores, rieles, óxidos o materiales magnéticos, todos de uso común en la fabricación de productos electrónicos ".