Los investigadores han desarrollado un material electrónico ultrafino y ultraflexible que podría imprimirse y desplegarse como un periódico para las pantallas táctiles del futuro. La tecnología sensible al tacto es 100 veces más fina que los materiales de pantalla táctil existentes y es tan flexible que se puede enrollar en un tubo.

Para crear la nueva lámina conductora, un equipo dirigido por la Universidad RMIT utilizó una película delgada común en pantallas táctiles de teléfonos móviles y la redujo de 3D a 2D, utilizando química de metal líquido. Las hojas nanodelgadas son fácilmente compatibles con las tecnologías electrónicas existentes y, debido a su increíble flexibilidad, podrían fabricarse a través del procesamiento de rollo a rollo (R2R) como un periódico. La investigación, con colaboradores de UNSW, la Universidad de Monash y el ARC Centre of Excellence in Future Low-Energy Electronics Technologies (FLEET), se ha publicado en la revista Nature Electronics. El investigador principal, el Dr. Torben Daeneke, afirma que la mayoría de las pantallas táctiles de los teléfonos móviles estan hechas de un material transparente, óxido de indio y estaño, que era muy conductor pero también muy frágil.

"Cogimos un material antiguo y lo transformamos desde adentro para crear una nueva versión que sea extremadamente fina y flexible", afirma Daeneke, miembro del Consejo Australiano de Investigación DECRA en RMIT. “Puede doblarlo, puede doblarlo, y podría hacerlo mucho más barato y eficiente que la forma lenta y costosa en la que actualmente fabricamos pantallas táctiles. “Girarlo en dos dimensiones también lo hace más transparente, por lo que deja pasar más luz. "Esto significa que un teléfono móvil con una pantalla táctil hecha de nuestro material usaría menos energía, ampliando la duración de la batería en aproximadamente un 10%".

Bricolaje: una pantalla táctil que puedes hacer en casa

La forma actual de fabricar el material transparente de película delgada utilizado en pantallas táctiles estándar es un proceso por lotes lento, de alto consumo de energía y costoso, realizado en una cámara de vacío. "Lo bueno es que nuestro enfoque no requiere equipo costoso o especializado, incluso podría hacerse en la cocina de un hogar", afirma Daeneke. "Hemos demostrado que es posible crear productos electrónicos imprimibles y más baratos utilizando ingredientes que puedes comprar en una ferretería, imprimiendo en plásticos para hacer pantallas táctiles del futuro". 

Grueso y delgado: cómo convertir un material antiguo en nuevo

Para crear el nuevo tipo de óxido de indio y estaño (ITO) atómicamente delgado, los investigadores utilizaron un enfoque de impresión de metal líquido. Una aleación de indio y estaño se calienta a 200ºC, donde se vuelve líquida, y luego se enrolla sobre una superficie para imprimir láminas nanodelgadas de óxido de indio y estaño. Estas nano-hojas 2D tienen la misma composición química que el ITO estándar, pero una estructura cristalina diferente, lo que les confiere nuevas propiedades mecánicas y ópticas. Además de ser totalmente flexible, el nuevo tipo de ITO absorbe solo el 0,7% de la luz, en comparación con el 5-10% del vidrio conductivo estándar. Para hacerlo más conductivo electrónicamente, simplemente añade más capas. Es un enfoque pionero que resuelve un desafío que se consideró insoluble, afirma Daeneke.

"No hay otra forma de hacer este material totalmente flexible, conductor y transparente, aparte de nuestro nuevo método de metal líquido", afirma. "Hasta ahora era imposible, la gente simplemente suponía que no se podía hacer".

Patente pendiente: llevar la tecnología al mercado

El equipo de investigación ahora ha utilizado el nuevo material para crear una pantalla táctil que funcione, como prueba de concepto, y ha solicitado una patente para la tecnología. El material también podría usarse en muchas otras aplicaciones optoelectrónicas, como LED y pantallas táctiles, así como potencialmente en futuras celdas solares y ventanas inteligentes. "Estamos entusiasmados de estar en el escenario ahora donde podemos explorar oportunidades de colaboración comercial y trabajar con las industrias relevantes para llevar esta tecnología al mercado", afirma Daeneke.

Los investigadores reconocen el soporte del RMIT Microscopy and Microanalysis Facility (RMMF), RMIT's MicroNano Research Facility (MNRF), el National Computational Infrastructure National Facility, el Pawsey Supercomputer Center y el Melbourne Centre for Nanofabrication (MCN) en el Victorian Node del Australian National Fabrication Facility (ANFF).

"Liquid metal derived ultrathin, highly flexible printed two-dimensional ITO" con los primeros autores, el Dr. Robi Datta y el Dr. Nitu Syed, se publica en Nature Electronics (DOI: 10.1038 / s41928-019-0353-8).