Los ingenieros de Rutgers han integrado circuitos eléctricos de alto rendimiento dentro de plásticos impresos en 3-D, lo que podría conducir a drones más pequeños y versátiles y a pequeños satélites de mejor rendimiento, implantes biomédicos y estructuras inteligentes.

Usaron pulsos de luz de alta energía para fusionar pequeños cables plateados, resultando en circuitos que conducen 10 veces más electricidad que el estado de la técnica, según un estudio de la revista Additive Manufacturing. Al aumentar la conductividad 10 veces, los ingenieros pueden reducir el uso de energía, extender la vida útil de los dispositivos y aumentar su rendimiento.

"Nuestra innovación muestra una promesa considerable para el desarrollo de una unidad integrada, que utiliza impresión 3D y pulsos de luz intensos para fusionar nanopartículas de plata, para la electrónica, "dijo el autor principal Rajiv Malhotra, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Rutgers en New Brunswick.

Incrustar interconexiones eléctricas dentro de estructuras impresas en 3D hechas de polímeros, o plásticos, puede crear nuevos paradigmas para dispositivos que son más pequeños y más eficientes energéticamente. Dichos dispositivos podrían incluir CubeSats (pequeños satélites), drones transmisores, sensores de luz y movimiento y sistemas de posicionamiento global. Estas interconexiones también se utilizan a menudo en antenas, sensores de presión, bobinas eléctricas y rejillas eléctricas para blindaje electromagnético.

Los ingenieros utilizaron "sinterización de luz pulsada intensa" de alta tecnología —con luz de alta energía de una lámpara de xenón— para fusionar varillas de plata largas y delgadas llamadas nanocables. Los nanomateriales se miden en nanómetros (un nanómetro es una millonésima de milímetro, aproximadamente 100, 000 veces más delgado que un cabello humano). Los nanomateriales de plata fusionados ya se utilizan para conducir electricidad en dispositivos como células solares, pantallas y etiquetas de identificación por radiofrecuencia (RFID).

Los siguientes pasos incluyen la creación de circuitos internos completamente tridimensionales, mejorando su conductividad y creando circuitos internos flexibles dentro de estructuras tridimensionales flexibles, Dijo Malhotra.

El autor principal es el estudiante de doctorado de Rutgers, Md Naim Jahangir. Los coautores de Rutgers incluyen al estudiante universitario Jeremy Cleeman y al estudiante postdoctoral Hyun-Jun Hwang.