Producción en masa de nanotubos de carbono
Gracias a sus propiedades mecánicas, superficiales y térmicas exclusivas, los nanotubos de carbono tienen un gran potencial para su uso en productos revolucionarios que utilizan microondas y rayos X. No obstante, debido a la falta de tecnologías de producción en masa viables, todavía no han alcanzado la etapa de producción en masa. El proyecto «Technology for wafer-scale carbon nanotube applications» (TECHNOTUBES), financiado por la Unión Europea, se propuso resolver esta situación. Los investigadores desarrollaron equipos para producir NTC grandes a la escala de las obleas y para encontrar áreas específicas de aplicaciones para ellos. Por ejemplo, los cañones de electrones de emisión por campo de alta densidad de corriente pueden utilizarse en sistemas de generación de imágenes por rayos X en medicina y en los escáneres de equipaje. Los sensores de alta sensibilidad, bajo consumo y bajo coste serían ideales para la electrónica de semiconductor de óxido metálico (MOS) y para placas calefactoras; y los dispositivos microfluídicos para aplicaciones cromatográficas. Con un equipo formado por los principales fabricantes y centros de investigación de varios países, el proyecto creó una cadena de desarrollo completa: desde el crecimiento de nanotubos y los materiales y procesos necesarios, hasta los métodos de creación de prototipos y las aplicaciones para utilizarlos. El sistema de producción de obleas de doce pulgadas se compone de un calentador de obleas de grafito de tres zonas para conseguir una temperatura uniforme, un sistema de plasma a distancia para la superficie superior y una cabezal rociador para la distribución de gas. Existe un dispositivo independiente para obleas de carga por lotes precalentadas hasta 400 °C. Esta máquina produce una oblea cada treinta minutos; su coste es de solo veintiún euros por unidad cuando se reparten los costes de capital a lo largo de diez años. Este precio es siete veces inferior al objetivo inicial del equipo. Los socios de TECHNOTUBES consiguieron producir un prototipo de cañón de electrones de emisión por campo de alta densidad utilizando NTC para fuentes de rayos X y escáneres de equipaje. También produjeron sensores para sistemas electrónicos de MOS complementarios y placas calefactoras, cumpliendo con todas las especificaciones requeridas. Los resultados del proyecto garantizarán una posición líder y continuada en el mercado a las empresas europeas de este sector, con un potencial de crecimiento exponencial en los próximos años. Este innovador sistema permitirá muchas aplicaciones anteriormente imposibles en rayos X o sensores de gas en dispositivos de mano.
