EL UNIVERSAL
MÉXICO, D.F..- Usando una impresora de inyección de tinta, un equipo de científicos ha desarrollado una técnica simple para imprimir patrones de nanotubos de carbono en superficies de papel y plásticas.
El método, que se describe en la revista especializada "Small", podría conducir a un nuevo proceso para fabricar una amplia gama de dispositivos basados en nanotubos, de electrónica flexible y que conduciría al desarrollo de sensores para detectar agentes químicos.
Los nanotubos de carbono han tentado a los investigadores desde su descubrimiento en 1991, ofreciendo una combinación impresionante de bajo peso, alta resistencia, y conductividad excelente.
Pero la mayoría de las técnicas actuales para fabricar dispositivos basados en nanotubos, requieren de equipo complejo y costoso.
"Nuestros resultados sugieren nuevas alternativas para fabricar patrones de nanotubos, simplemente imprimiendo partículas disueltas en superficies de papel o plásticas, " dijo Robert Vajtai, investigador del centro Rensselaer de nanotecnología en el instituto politécnico de Rensselaer y autor del articulo que describe el invento.
Vajtai y sus colegas en Rensselaer, junto con un grupo de investigadores conducido por Krisztián Kordás y Géza Tóth de la universidad de Oulu en Finlandia - han desarrollado una tecnología que utiliza una impresora comercial de inyección de tinta para depositar nanotubos sobre varias superficies.
Llenan simplemente un cartucho convencional de tinta con una solución de nanotubos de carbono disueltos en agua, y entonces la impresora produce un patrón como si imprimiera con tinta normal.
Como los nanotubos son buenos conductores, las imágenes que resultan también pueden conducir electricidad. "Las estructuras impresas de nanotubos de carbono podían ser útiles de muchas maneras, " señala Vajtai.
"Algunos usos potenciales basados en su conductividad eléctrica incluyen la electrónica flexible para pantallas, antenas, y baterías que se pueden integrar en el papel o tela".
La impresión electrónica en tela podía permitir que la gente la "use realmente" para su computadora portátil o sistemas electrónicos completos como el teléfono celular, según Vajtai.
La técnica se podría utilizar para imprimir etiquetas ópticas en el dinero y otros artículos de papel que necesitan seguimiento, y podría incluso conducir a un periódico electrónico donde el texto pueda ser cambiado sin cambiar el papel, afirmo el científico.
Los investigadores imprimieron diversas muestras, algunas de las cuales demostraron sensibilidad a los vapores de varios productos químicos, lo que también podría hacerlos útiles como sensores de gas. El acercamiento es tan simple, versátil, y económico, que se vuelve superior a otros métodos para producir superficies conductoras, según Vajtai.
"Una gran ventaja de nuestro proceso es que los patrones impresos no requieren reparación, que se sabe es un factor limitador para los usos conductores convencionales de la tinta, y puesto que nuestra tinta se dispersa a base de agua simple de nanotubos, es ambientalmente amistosa y fácil de manejar y almacenar".
Como el proceso utiliza las impresoras disponibles, los cartuchos, y superficies de papel o plásticas, el único costo verdadero es el de los nanotubos.
Para este experimento, los investigadores crearon sus propios nanotubos multicapas de carbono, y que químicamente fueron modificados para permitir que se disolvieran en agua. Pero nanotubos similares se pueden comprar con sólo un décimo del precio de la variedad de capas más costosa de nanotubos de carbono, afirma Vajtai.
El costo de los nanotubos debe continuar cayendo mientras que la demanda comercial para volúmenes más altos crece.
Los investigadores planean continuar optimizando el proceso para mejorar la calidad de la tinta de nanotubos y la conductividad de las imágenes impresas.
Actualmente, el papel o el plástico debe funcionar con tiempos múltiples de impresión para conseguir un patrón eléctricamente conductor, con la conductividad en aumento después de cada repetición.
El también espera experimentar con diversas modificaciones químicas para producir una variedad de tinta de "colores, " en donde los patrones superficiales se produzcan con diferentes características, concluye Vajtai.