Investigadores de la Universidad Purdue y Virginia han desarrollado circuitos electrónicos pequeños, pelables y de película delgada las cuales convierten objetos en sensores de alta tecnología.
La nueva técnica de fabricación no solo elimina un gran numero de pasos de manufacturación junto con sus costos asociados, pero además permite que cualquier objeto pueda sentir su ambiente o ser controlado atravez de la aplicación de una calcomanía de alta tecnología.
Las calcomanías podrían facilitar comunicación inalámbrica, comento el profesor Asistente de Purdue Chi Hwan Lee:
“Por ejemplo podemos personalizar un sensor, aplicarlo a un drone, enviar el drone a áreas peligrosas para detectar fugas de gas.”
La mayoría de los circuitos electrónicos son individualmente construidos en su propia oblea de silicio, lo cual es básicamente plano y sustrato rígido.
La oblea de silicio es diseñada para resistir altas temperaturas y químicos que son utilizados para remover los circuitos del agua.
Pero las altas temperaturas y el daño provocado a la oblea de silicio, forzan el proceso de manufacturación a adaptar una oblea de silicio nueva cada vez que es necesario.
La nueva técnica de fabricación de Lee, “impresión por transferencia,” reduce los costos de manufacturación utilizando una sola oblea de silicio para fabricar un numero infinito de películas delgadas sosteniendo circuitos electrónicos.
La película es diseñada para ser removida en temperatura ambiente con la ayuda de una poca de agua.
“Es como la pintura roja en el Puente Golden Gate de San Francisco – la pintura empieza a pelarse porque el ambiente es muy húmedo,” comento Lee. “En nuestro caso, sumergiendo la oblea y circuito completo en agua reduce significativamente el estrés mecánico de pelar y es ambientalmente amigable.”
Una capa de metal dúctil, tal como níquel, insertado entre la película electrónica y la oblea de silicio, hace el proceso del pelar en agua posible.
De acuerdo con los investigadores, estos electrónicos de película delgada pueden ser recortadas y aplicadas en cualquier superficie, otorgando características electrónicas a cualquier objeto.
El laboratorio de Lee también demostró que los componentes de circuitos integrados electrónicos trabajan perfectamente bien antes y después de que han sido convertidos en una película delgada y pelados de un una oblea de silicio.
“Hemos mejorado este proceso para que podamos deslaminar películas electrónicas de las obleas de manera libre de defectos,” explico Lee.
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