Investigadores han integrado circuitos eléctricos de alto rendimiento dentro de plásticos que fabricaron mediante impresión 3D.
Los plásticos podrían dar lugar a drones más pequeños y versátiles, así como a pequeños satélites, implantes biomédicos y estructuras inteligentes con mejor rendimiento.
Según su estudio publicado en la revista Additive Manufacturing, los investigadores utilizaron pulsos de luz de alta energía para fusionar diminutos hilos de plata, lo que dio como resultado circuitos que conducen 10 veces más electricidad que los más avanzados hasta la fecha. Al multiplicar por 10 la conductividad, los ingenieros pueden reducir el consumo de energía, prolongar la vida útil de los dispositivos y mejorar su rendimiento.
«Nuestra innovación muestra un gran potencial para desarrollar una unidad integrada para la electrónica que utilice la impresión 3D y pulsos intensos de luz para fusionar nanopartículas de plata», afirma el autor principal, Rajiv Malhotra, profesor adjunto del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Escuela de Ingeniería de la Universidad Rutgers–New Brunswick.
Integrar interconexiones eléctricas dentro de estructuras impresas en 3D hechas de polímeros, o plásticos, puede abrir nuevas posibilidades para crear dispositivos más pequeños y energéticamente más eficientes. Entre ellos podría haber CubeSats (satélites pequeños), drones, transmisores, sensores de luz y movimiento, y sistemas de posicionamiento global. Estas interconexiones también podrían ser útiles en antenas, sensores de presión, bobinas eléctricas y redes eléctricas para el blindaje electromagnético.
Los ingenieros utilizaron una técnica avanzada de «sinterización con luz pulsada intensa», que emplea luz de alta energía de una lámpara de xenón, para fusionar varillas largas y delgadas de plata llamadas nanohilos. Los nanomateriales se miden en nanómetros (un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro, aproximadamente 100 000 veces más delgado que un cabello humano). Dispositivos como las células solares, las pantallas y las etiquetas de identificación por radiofrecuencia (RFID) ya utilizan nanomateriales de plata fusionados para conducir la electricidad.
Los próximos pasos incluyen fabricar circuitos internos completamente tridimensionales, mejorar su conductividad y crear circuitos internos flexibles dentro de estructuras 3D flexibles, afirma Malhotra.
