Nuevo descubrimiento podría acelerar producción de electrónicos

Actualizado a las 26/12/2016 - 08:55

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Investigadores descubrieron una relación entre la temperatura de película y la densificación en la sinterización fotónica de cintas de nanopartículas de plata, es decir, que el uso de luz pulsada intensa (LPI) funde rápidamente las nanopartículas conductoras, lo que podría conducir a una más rápida producción de electrónicos flexibles y avanzados.

Los hallazgos de los ingenieros del Colegio de Ingeniería de la Universidad Estatal de Oregon indican que existe una temperatura de inflexión en la LPI a pesar de que no haya cambios en la energía pulsada y que este punto crucial aparece porque la densificación durante la LPI reduce la capacidad de las nanopartículas para absorber más energía de la luz.

La densificación de la LPI incrementa la densidad de una película delgada de nanopartícula y la mayor densidad conduce a mejoras funcionales como mayor conductividad eléctrica.

La antes desconocida interacción entre la absorción óptica y la densificación crea un nuevo entendimiento de la razón por la que los niveles de densificación se estabiliza después de la temperatura crucial de la LPI y permitirá que una LPI más rápida y de mayor área alcance todo su potencial como proceso de manufactura escalable y eficiente.

"Para algunas aplicaciones deseamos tener la máxima densidad posible", dijo Rajiv Malhotra, profesor adjunto de Ingeniería Mecánica de la Universidad Estatal de Oregon.

"Para otras no. Por consiguiente, es importante controlar la densificación del material. Dado que la densificación de la LPI depende mucho de la temperatura, es importante entender y controlar la evolución de la temperatura durante el proceso. Esta investigación puede conducir a un control del proceso y a un diseño de equipo de LPI mucho mejores".

Con aplicaciones potenciales en electrónicos impresos, celdas solares, detección de gas y fotocatálisis, la sinterización de LPI permite la densificación en segundos de áreas más grandes que el proceso de sinterización convencional como el basado en láser o en horno.

Investigaciones anteriores mostraron que la densificación de nanopartículas inicia por encima de la fluidez óptica crítica por pulso, pero eso no cambia significativamente más allá de cierto número de pulsos.

El estudio de la Universidad Estatal de Oregon, publicado en Nanotechnology, explicar por qué, para una fluidez constante, hay varios pulsos más allá de los cuales se estabiliza el nivel de densificación.