Superplasticidad inducida por láser rollo a rollo, un nuevo método de fabricación, imprime metales a la nanoescala necesaria para hacer que los dispositivos electrónicos sean ultrarrápidos. Crédito:Imagen de la Universidad Purdue / Ramses Martinez
Una nueva técnica de fabricación utiliza un proceso similar a la impresión de periódicos para formar metales más suaves y flexibles para fabricar dispositivos electrónicos ultrarrápidos.
El proceso de bajo costo, desarrollado por investigadores de la Universidad de Purdue, combina herramientas ya utilizadas en la industria para la fabricación de metales a gran escala, pero utiliza la velocidad y la precisión de la impresión de periódicos de rollo a rollo para eliminar un par de barreras de fabricación que hacen que la electrónica sea más rápida de lo que son hoy en día.
Celulares, laptops, tabletas, y muchos otros dispositivos electrónicos confían en sus circuitos metálicos internos para procesar información a alta velocidad. Las técnicas actuales de fabricación de metales tienden a crear estos circuitos haciendo que una fina lluvia de gotas de metal líquido pase a través de una máscara de estarcido en forma de circuito. algo así como rociar graffiti en las paredes.
"Desafortunadamente, esta técnica de fabricación genera circuitos metálicos con superficies rugosas, provocando que nuestros dispositivos electrónicos se calienten y agoten sus baterías más rápido, "dijo Ramsés Martínez, profesor asistente de ingeniería industrial e ingeniería biomédica.
Los dispositivos ultrarrápidos del futuro también requerirán componentes metálicos mucho más pequeños, lo que requiere una resolución más alta para hacerlos en estos tamaños de nanoescala.
"La formación de metales con formas cada vez más pequeñas requiere moldes cada vez con mayor definición, hasta alcanzar el tamaño de nanoescala, "Dijo Martínez." Agregar los últimos avances en nanotecnología requiere que modelemos metales en tamaños que son incluso más pequeños que los granos de los que están hechos. Es como hacer un castillo de arena más pequeño que un grano de arena ".
Los investigadores de Purdue han desarrollado una nueva técnica que imprime metales como periódicos, haciéndolos más suaves y flexibles para un mejor flujo de corriente a través de un circuito metálico. Crédito:Imagen de la Universidad Purdue / Ramses Martinez
Este llamado "límite de conformabilidad" dificulta la capacidad de fabricar materiales con resolución a nanoescala a alta velocidad.
Los investigadores de Purdue han abordado estos dos problemas, rugosidad y baja resolución, con un nuevo método de fabricación a gran escala que permite la formación de circuitos metálicos suaves a nanoescala utilizando láseres de dióxido de carbono convencionales. que ya son comunes para el corte y grabado industrial.
"Imprimir componentes metálicos diminutos, como periódicos, los hace mucho más suaves. Esto permite que la corriente eléctrica viaje mejor con menos riesgo de sobrecalentamiento. "Dijo Martínez.
El método de fabricación, llamada superplasticidad inducida por láser rollo a rollo, utiliza un sello rodante como los que se utilizan para imprimir periódicos a alta velocidad. La técnica puede inducir, por un breve período de tiempo, Comportamiento "superelástico" a diferentes metales mediante la aplicación de disparos láser de alta energía, lo que permite que el metal fluya hacia las características a nanoescala del sello rodante, eludiendo el límite de conformabilidad.
"En el futuro, la fabricación rollo a rollo de dispositivos utilizando nuestra técnica podría permitir la creación de pantallas táctiles cubiertas con nanoestructuras capaces de interactuar con la luz y generar imágenes en 3-D, así como la fabricación rentable de biosensores más sensibles, "Dijo Martínez.
Los investigadores discuten su tecnología más en Nano letras , una publicación de la American Chemical Society.
