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Utilizan pulsos láser para imprimir Silicio en papel

Científicos holandeses y japoneses desarrollaron un método para crear circuitos impresos en papel utilizando láser y tinta de Silicio.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

En su búsqueda por desarrollar la siguiente generación de microelectrónica para el segmento de electrónica vestible y otros sistemas que integren electrónica orgánica, científicos de la Universidad Tecnológica de Delf (Holanda), y el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Japón, crearon un método para imprimir circuitos eléctricos utilizando tinta de Silicio y pulsos de láser.

Utilizan pulsos láser para imprimir Silicio en papel

En un reporte de prensa difundido por Delft, los responsables de este proyecto han procurado desde hace años encontrar un método que reemplace al silicio. Desde entonces se ha han producido numerosas líneas de investigación de parte de universidades, instituciones de gobierno y compañías privadas con el fin de ahondar más sobre la electrónica totalmente flexible centrada en diversos materiales orgánicos y tintas basadas en óxido-metal, sin embargo, la mayoría de los proyectos solo consigue una impresión superior pero con carencias importantes de propiedades eléctricas que resultan indispensables para que esta tecnología sea transferida a la industria.

El equipo científico de ambos países fue capaz de generar circuitos usando el silicio en su estado policristalino para crear un substrato expuesto a los pulsos láseres, lo que ha sido destacado por diferentes revistas científicas donde ha sido publicado el hallazgo, como en Applied Physics Letters.

Durante un experimento se logró presumiblemente formar una capa policristalina de silicio con alta movilidad directamente en una pieza de papel, y al depositarla su consistencia líquida era moldeada a través de pulsos láser para dar forma a un circuito.

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IC's impresos
Los científicos mostraron un circuito impreso con su técnica basada en pulsos láser.</
El autor del artículo y participante en el proyecto, Dr. Charles Q, refiere que la habilidad de imprimir silicio sobre substratos ha existido desde hace algún tiempo, y aclaró que en el caso de este proyecto, producir silicio sólido a partir de tinta líquida de ‘Polysilane’ requirió exponer el silicio a temperaturas superiores a 350 grados centígrados, hasta ahora, muy caliente para muchas de las superficies flexibles que suelen ser utilizadas para la impresión.

De acuerdo al Dr. Ryochi Ishihara, profesor en Delft, la superficie del papel fue recubierta con el líquido polisilano y se utilizó una cuchilla para manipularla dentro de un entorno libre de oxígeno. Después, la capa del líquido fue templada con un láser-excimer (un láser tipo UV que genera pulsos de nanosegundos y que actualmente se utiliza activamente en la manufactura de displays de celulares).

Los científicos aseguran que el láser excimer proveyó suficiente energía para transformar la tinta de silicio en substrato policristalino que puede a su vez, ser implementado para crear un circuito electrónico, no obstante, la temperatura se mantuvo siempre por debajo de los 150 grados centígrados dejando al papel completamente intacto.

Los resultados documentados por los científicos demuestran que la película delgada de transistores que se creó con la capa láser impresa se comportó técnicamente similar a los conductores convencionales de polisilano y mucho mejor en comparación con otras tintas de impresión.

El objetivo de los investigadores es desplegar su nuevo método para la creación de circuitos electrónicos de alta velocidad y de bajo costo, algo que puede ser de gran utilidad principalmente en la invención de productos para el sector ‘wearable’, celdas solares, etiquetas RFID, Internet de las Cosas, nodos sensoriales, e incluso electrónica que pueda ser ingerida para propósitos médicos.

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