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Subwavelength Nanostructure Pilot (Sun-Pilot)

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Teléfonos inteligentes más fáciles de ver en los días soleados, gracias a una investigación sobre los ojos de las polillas

Inspirándose en algunos de los bichos más cautivadores de la naturaleza, el equipo del proyecto financiado con fondos europeos SUN-PILOT ha desarrollado nuevas nanoestructuras antirreflectantes para las industrias óptica y automotriz, y muchas otras.

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Dejando de lado las apariencias, las polillas (las primas feas de las mariposas) tienen algo extraordinario: sus ojos. No reflejan. Y es que los ojos de las polillas están cubiertos por unas estructuras únicas de sublongitud de onda, lo que puede minimizar el reflejo de la luz. Inspirándose en las nanoestructuras antirreflectantes que cubren los ojos de las polillas, los investigadores han desarrollado una plataforma novedosa y rentable para ampliar la fabricación de nanoestructuras de sublongitud de onda en superficies grandes y no planas. «Es increíble la forma en que la naturaleza utiliza las nanoestructuras», opina Parvaneh Mokarian, coordinadora del proyecto financiado con fondos europeos SUN-PILOT. Es posible que inspirarse en la naturaleza fuera la parte más fácil del proyecto. El desafío estaba en diseñar y desarrollar una tecnología de nanopatrones limpia, sostenible y rentable y materiales adecuados, que se pudieran ampliar, para usuarios de componentes ópticos y socios del sector de la automoción. «Nuestro proyecto consiste en una tecnología alternativa para diversas aplicaciones», explica Mokarian, quien es profesora adjunta de investigación en la Facultad de Química y el Centro de Investigación para la Investigación de Materiales Avanzados y Bioingeniería (AMBER) del Trinity College de Dublín, financiado por Science Foundation Ireland. «Aunque existen diferentes técnicas para la fabricación de estos patrones novedosos, muchas de estas tecnologías tienen límites. Por ejemplo, con las técnicas de litografía, no es posible avanzar hacia escalas más pequeñas debido a la resolución de la luz o los electrones. Además, si uno desea crear estos patrones novedosos a mayor escala y en superficies curvas, será muy caro».

De la óptica al sector de la automoción y más allá

¿Se imagina un mundo en el que las pantallas de los teléfonos inteligentes no reflejaran la luz del sol? ¿Qué pasaría si los salpicaderos de los vehículos se limpiaran solos? Todo eso es posible con el uso de nanotexturización de sublongitud de onda. Con esto en mente, el equipo del proyecto SUN-PILOT avanzó en dos líneas. La primera afectaba a la industria óptica, que está desarrollando superficies antirreflectantes. «Esta es la tecnología utilizada para que podamos ver la pantalla de un teléfono inteligente sin deslumbrarnos —comenta la investigadora—. Las estructuras de nanopatrones son una alternativa al recubrimiento». La segunda se enmarcaba en la industria automotriz para el moldeo por inyección de piezas de plástico. El equipo también está interesado en una alternativa a los recubrimientos para pantallas antirreflectantes, piezas plásticas coloreadas por coloración estructural y estructuras antihuellas. «Desde el primer día, supimos que este sería un proyecto extremadamente difícil —afirma Mokarian—. SUN-PILOT no era un proyecto de mejora normal». Once socios de seis países europeos lograron dos cosas. En primer lugar, crearon una tecnología revolucionaria a escala piloto a fin de mejorar la relación coste-rendimiento de los dispositivos para la industria óptica, y lo hicieron probando la fabricación de superficies ópticas antirreflectantes de nanopatrones resistentes a los arañazos y al desgaste. En segundo lugar, la industria automotriz se benefició de la optimización de un proceso y materiales aditivos, aplicables en moldes hechos por cualquier método de nanopatrones, para el moldeo por inyección a fin de producir superficies funcionales a un coste menor que los métodos de laminación existentes. Nuestro análisis del ciclo de vida también muestra que la técnica de nanopatrones de SUN-PILOT es más ecológica que los métodos de recubrimiento convencionales de las industrias óptica y automotriz. De cara al futuro, Mokarian señala que se espera que la cantidad de industrias y aplicaciones potenciales aumente junto con el crecimiento del mercado de pantallas táctiles. Respecto a las aplicaciones futuras y potenciales, no hay límites. Por ejemplo, los automóviles del futuro serán autónomos e incluirán muchos sensores. Los nanopatrones pueden aumentar la sensibilidad de dichos sensores. «Hay mucho interés en este proyecto —asegura Mokarian—. Por ejemplo, todas las grandes empresas que trabajan en pantallas o moldeo por inyección de piezas de plástico están interesadas. Sin embargo, nadie ha conseguido todavía una técnica de nanopatrones que se aproveche al máximo y sea adecuada para la producción en masa y el uso industrial. Hay muchas pequeñas empresas trabajando en distintas técnicas para abordar este problema. Solo estamos empezando».

Palabras clave

SUN-PILOT, polillas, óptica, nanoestructuras, tecnología de nanopatrones, superficies antirreflectantes

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