Internacional. Un equipo internacional de investigación ha desarrollado tintas hechas de materiales tipo grafeno que son compatibles con las técnicas convencionales de impresión de inyección de tinta para optoelectrónica y fotónica.
Desde el descubrimiento del material de grafeno ganador del Premio Nobel, muchos nuevos nanomateriales prometen ofrecer nuevas e interesantes tecnologías fotónicas y optoelectrónicas.
El fósforo negro es un nanomaterial post-grafeno particularmente interesante para dispositivos fotónicos y optoelectrónicos de última generación. Sin embargo, a pesar de un rendimiento notable en el laboratorio, la explotación práctica del mundo real de este material se ha visto obstaculizada por la fabricación de materiales complejos y su pobre estabilidad ambiental. "Nuestra demostración de impresión de inyección de tinta hace posible por primera vez la fabricación en masa escalable de dispositivos fotónicos y optoelectrónicos basados en fósforo negro con la estabilidad a largo plazo necesaria para una amplia gama de aplicaciones industriales", explica el profesor Zhipei Sun en la Universidad de Aalto en Finlandia.
Los científicos optimizaron la composición química para lograr una tinta estable a través del equilibrio de efectos fluídicos complejos y competitivos. Esto permitió la producción de nuevos dispositivos funcionales fotónicos y optoelectrónicos mediante inyección de tinta con excelente calidad de impresión y uniformidad, al igual que la impresión de intrincados gráficos o fotografías en papel. El trabajo de los investigadores demostró los beneficios de su novedosa técnica mediante dispositivos de impresión por inyección de tinta que aprovechan las propiedades del fósforo negro, entre otras cosas, su banda semiconductora que puede variarse fácilmente al diseñar el número de capas atómicas y cubrir el visible y cercano- Región infrarroja del espectro electromagnético.
Los investigadores también demostraron dispositivos ópticos no lineales basados en fósforo negro impresos que pueden insertarse fácilmente en los rayos láser para actuar como persianas ópticas ultrarrápidas, convirtiendo un haz continuo de radiación láser en una serie repetitiva de ráfagas de luz muy cortas adecuadas para aplicaciones industriales y médicas, como el mecanizado, las imágenes y la detección. En el estudio, el fósforo negro también fue capaz de actuar como un detector de luz eficaz y altamente sensible, ampliando el rango de longitud de onda sobre el cual pueden operar los fotodetectores convencionales basados en silicio.
Es importante destacar que los investigadores demostraron que la tinta negra de fósforo se puede integrar perfectamente con las tecnologías existentes de complemento de óxido de metal y semiconductores (CMOS), mientras que la técnica de inyección de tinta desarrolló la posibilidad de apoyar la fabricación de los llamados materiales heteroestructurados que buscan capitalizar sobre los beneficios de las distintas propiedades, aunque complementarias, de múltiples capas de nanomateriales a través de la fabricación controlada.
La nueva tinta fue desarrollada por un equipo interdisciplinario de investigadores internacionales en la Universidad de Aalto, la Universidad de Cambridge (Reino Unido), el Imperial College de Londres (Reino Unido) y la Universidad de Beihang (China). La investigación fue apoyada por la Academia de Finlandia, Tekes, la Agencia Finlandesa de Financiación para la Innovación, la Fundación Nokia y la Comisión Europea.
Fuente: https://www.nature.com/articles/s41467-017-00358-1
