Ingeniería

Imprimiendo patrones de nanotubos de carbono

(NC&T) Los nanotubos de carbono han atraído a los investigadores desde su descubrimiento en 1991, ofreciendo una impresionante combinación de alta resistencia, bajo peso, y excelente conductividad. Pero la mayoría de las técnicas actuales para fabricar dispositivos basados en los nanotubos requieren equipos complejos y caros. "Nuestros resultados sugieren nuevas alternativas para fabricar los patrones de nanotubos, que pasan simplemente por imprimir las partículas disueltas, sobre papel o superficies plásticas", resume Robert Vajtai, investigador del Centro Rensselaer para la Nanotecnología (dependiente del Instituto Politécnico Rensselaer), y coautor del estudio.

Vajtai y sus colegas en el Rensselaer, junto con un grupo de investigadores dirigido por Krisztián Kordás y Géza Tóth de la Universidad de Oulu en Finlandia, han desarrollado un método que usa una impresora normal de chorro de tinta para depositar los nanotubos sobre diversas superficies. Ellos simplemente rellenan un cartucho convencional de tinta, con una solución de nanotubos de carbono disuelta en agua, y entonces la impresora produce un patrón, como si estuviera imprimiendo con la tinta normal. Como los nanotubos son buenos conductores, las imágenes resultantes también son capaces de conducir la electricidad.

Las estructuras impresas de nanotubos de carbono podrían ser útiles de muchas maneras. Algunas aplicaciones potenciales basadas en su conductividad eléctrica incluyen la electrónica flexible para displays, antenas, y baterías que puedan ser integradas en papel o tela. La electrónica impresa en las telas permitiría a las personas realmente "vestirse" con la batería para su ordenador portátil o el sistema electrónico completo de su teléfono móvil.

La estrategia es simple, versátil y barata, por lo que resulta superior a otros métodos para producir superficies conductoras. Una gran ventaja de este nuevo proceso es que los modelos impresos no requieren un proceso de curado, que es un factor limitante para las aplicaciones de las tintas conductoras convencionales.

Nanotubos de carbono
Imagen eléctricamente conductora de Albert Einstein, impresa con tinta de nanotubos de carbono. (Foto: University of Oulu/K. Kordas and G. Toth)
Debido a que el proceso usa impresoras y cartuchos disponibles para venta al público, y papel o superficies plásticas convencionales, el único gasto real es el costo de los nanotubos. Para este experimento los investigadores hicieron sus propios nanotubos de carbono de pared múltiple que fueron modificados químicamente para permitir que se disolvieran en agua. Pero nanotubos similares pueden comprarse por un precio tan pequeño como un décimo del de la variedad más cara de nanotubos de carbono de pared única. Y el coste de los nanotubos debe continuar disminuyendo a medida que la demanda comercial de volúmenes superiores se incremente.


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