Diseño novedoso de un material bidimensional para lograr unas tintas electrónicas más estables
Las tintas electrónicas serán un tipo de tinta fundamental en la tendencia hacia la presencia de dispositivos electrónicos en todas las cosas que utilizamos, desde la ropa o los libros, hasta incluso los envases de alimentos. Una vez plenamente desarrolladas, se espera que estas tintas eliminen la mayoría de las limitaciones técnicas y de diseño, a la vez que reducirán los costes de producción. Podrían ser el soporte perfecto para nuevos materiales 2D, de no ser por varias dificultades relacionadas con su preparación. Las tintas electrónicas suelen constar de materiales electrónicos dispersos y, en el caso de los materiales 2D, una larga lista de aditivos. Sin embargo, hay un problema: si bien la preparación de los materiales electrónicos exige el uso de materiales de una gran pureza, la incorporación de aditivos en las tintas reduce el rendimiento de estos materiales. El proyecto 2D-INK, financiado con fondos europeos, abordó este problema desarrollando un nuevo enfoque de tintas de materiales 2D. Tal y como señala el profesor Aurelio Mateo, coordinador del proyecto en representación de POLYMAT (Instituto de Materiales Poliméricos de la Universidad del País Vasco): «Esto es muy difícil, puesto que los materiales 2D son como hojas de papel que tienden a apilarse y, por tanto, no pueden convertirse en tintas». Sin embargo, las tintas innovadoras de 2D-INK no están hechas de materiales 2D comunes, sino que tienen la misma estructura que las hojas de papel arrugado, lo cual evita que se apilen y permite mezclarlas con líquidos para formar tintas estables. Según comenta el profesor Mateo: «No resultó fácil conseguirlo. Todo el proyecto ha estado plagado de dificultades. Por ejemplo, una vez sintetizados los nuevos materiales, debíamos asegurarnos de que pudieran incorporarse a las tintas y, como no existían técnicas para determinar su estructura, estas tenían que desarrollarse en paralelo con el proceso de síntesis. Asimismo, que seas capaz de producir tinta no significa que vayas a obtener las propiedades que buscas». El consorcio logró superar estas dificultades gracias al esfuerzo conjunto de distintos grupos de investigación con conocimientos técnicos en distintos ámbitos de la química y la física. Como reconoce el profesor Mateo, hacerlo solos habría sido una tarea imposible. De la síntesis a la comercialización El equipo de 2D-INK ya ha explorado varias posibles aplicaciones aparte de la fabricación de dispositivos electrónicos, como la modificación de electrodos para la electrocatálisis o incluso aplicaciones de almacenamiento de energía. Tales aplicaciones podrían surgir de seguir una mayor colaboración con Graphenea, una empresa que contribuyó activamente a la formulación y caracterización de las tintas en los nuevos materiales 2D del proyecto. Tal y como el profesor Mateo señala: «Existe un gran interés en los materiales 2D dispersos en fases líquidas, porque se prevé que reducirán el coste de fabricación de los dispositivos y productos que incorporan propiedades de los materiales 2D». Graphenea hace poco que se ha escindido en dos divisiones y una de ellas está centrada en los materiales 2D dispersos en líquidos. Todavía no hay planes para la comercialización, porque quedan pendientes de resolver algunas cuestiones fundamentales relacionadas con el rendimiento de las nuevas tintas. Sin embargo, el profesor Mateo confía en que, una vez resueltas estas cuestiones, se podrá empezar a buscar el equilibrio adecuado entre coste y rendimiento con el fin de elaborar un producto.
Palabras clave
2D-INK, tinta electrónica, aditivos, síntesis de tinta
