Liderazgo europeo en electrónica impresa

Las PCB se componen de tintas conductoras impresas en sustratos duros que conectan componentes tridimensionales soldados a la placa para crear así circuitos electrónicos. La idea es lograr un salto evolutivo mediante una tecnología nueva que está irrumpiendo en este mercado.

La electrónica impresa se basa en tintas conductivas y dieléctricas para generar transistores de película delgada (TFT) que pueden imprimirse en sustratos grandes y flexibles a bajo precio y en gran volumen. Las tasas de crecimiento esperadas se comparan con las de la industria del silicio hasta ahora y se calcula la generación de un mercado de 47 000 millones de dólares para 2018 y 300 000 millones para 2030.

La Unión Europea financió el proyecto POINTS (Printable organic-inorganic transparent semiconductor devices) con la intención de alcanzar el liderazgo en un sector de importancia estratégica como la electrónica impresa. Sus científicos se propusieron realizar progresos revolucionarios en materiales imprimibles a baja temperatura. El equipo aprovechó las características de procesamiento de los materiales orgánicos (polímeros) y las propiedades superiores de los inorgánicos (óxido metálico) mediante la creación de materiales híbridos avanzados.

El rendimiento de TFT orgánicos procesados en disolución superó al de los TFT de silicio amorfo de capa delgada. No obstante, los aislantes y los semiconductores inorgánicos poseen propiedades superiores a los orgánicos y las tintas de nanopartículas metálicas son mucho más conductoras que los polímeros conductores. Se emplearon nanopartículas de metal óxido encapsuladas en polímeros para generar materiales semiconductores y aislantes para TFT. En concreto se empleó síntesis por combustión para fabricar semiconductores de óxido de tipo N a temperaturas menores de las necesarias en procesos convencionales de sol-gel. El método sirvió además para fabricar materiales dieléctricos.

Los materiales nuevos se utilizaron en circuitos biestables lógicos sencillos, osciladores de anillo y drivers de diodos emisores de luz (LED) y se instalaron en una tarjeta demostradora interactiva en la que unos LED parpadeantes en representación de la Osa Menor se encendían y apagaban a voluntad del usuario. Si bien el estudio realizado se dedicó a las tecnologías de la información y la comunicación, los resultados obtenidos bien podrían encontrar aplicación en otros ámbitos como las pantallas, la iluminación y la fotovoltaica.

Los resultados de POINTS dieron lugar a dos solicitudes de patente y se dieron a conocer ampliamente en revistas científicas y congresos. El equipo confía en que el proyecto posea un efecto catalítico en la electrónica impresa europea y que esta adelante así a sus competidores norteamericanos y asiáticos en un mercado mundial de enorme tamaño. En Internet se puede consultar un vídeo explicativo.