Nueva técnica de rayos X revela la estructura de la electrónica impresa

Una innovadora técnica de rayos X ha dado a  investigadores de la Universidad North Carolina State y sus colaboradores una nueva visión de cómo los polímeros orgánicos se pueden utilizar en  electrónica impresa tales como transistores y celdas solares. Sus descubrimientos podrían conducir  dispositivos electrónicos  más baratos y eficientes.

La electrónica impresa se crea por pulverización sobre una superficie de tintas de impresión que contienen moléculas orgánicas conductoras. El proceso es rápido y mucho menos costoso que las técnicas actuales de producción de artículos tales como células solares y pantallas de ordenador o de televisión. Además, tiene un potencial de sorprendentes nuevas aplicaciones: una pantalla portátil de imagen interactiva que no necesita pilas. En la industria solar, la capacidad de imprimir células solares en rollo – como imprimir un periódico – podría hacer  la tecnología mucho más asequible y  comercial.

Físicos de la NC State  Dr. Harald Ade y el Dr. Brian Collins, en colaboración con el Dr. Michael Chabinyc en la Universidad de California en Santa Bárbara, querían saber por qué algunos pasos del proceso dieron lugar a dispositivos mejores y más eficientes que otros. “Los fabricantes saben que algunos de los materiales funcionan mejor que otros en estos dispositivos, pero es en esencia sigue siendo un proceso de ensayo y error”, dice Ade. “Queríamos darles una forma de caracterizar estos materiales para que puedan ver lo que tenían y por qué estaba trabajando.”

Para ello, Collins y Ade fueron a Advanced Light Source del Lawrence Berkeley National Laboratory (ELA). Ellos desarrollaron una nueva técnica que utiliza los poderosos rayos X del sistema para ver cómo las moléculas individuales dentro de la organización de estos materiales. Encontraron los mejores dispositivos se caracterizan por determinadas alineaciones moleculares dentro de los materiales.

“En los transistores, se encontró que a medida que la alineación entre las moléculas aumenta, también aumenta el rendimiento”, dice Collins. “En el caso de las células solares, se descubrió que la alineación de las moléculas en las interfaces en el dispositivo, puede ser la clave para la captación más eficiente de luz. Por tanto, esta fue la primera vez que alguien había sido capaz de ver realmente a lo que sucede a nivel molecular. ”

Los resultados de los investigadores aparecen en la revista Nature Materials. Dirigido por Carolina del Norte Estado y de la UCSB, una colaboración internacional de investigadores del Lawrence Berkeley National Laboratory, la Universidad de Monash en Australia, y la Universidad de Erlangen-Nuremberg en Alemania contribuyeron rn la investigación.

“Esperamos que esta técnica permitirá a los investigadores y fabricantes una mayor comprensión de los fundamentos de estos materiales”, dice Collins. “La comprensión de cómo funcionan estos materiales sólo puede conducir a un mejor desempeño y una mejor viabilidad comercial.”

Fuente: EurekAler¡