Llega la electrónica invisible de alto rendimiento

Ingenieros de la Universidad de Northwestern, en Illinois, USA, han conseguido crear transistores transparentes de alto rendimiento que pueden acoplarse sin costes excesivos tanto a plásticos como a cristales.

Según informa dicha universidad en un comunicado, el aparato permitiría, por ejemplo, crear pantallas de alta resolución, gafas militares que presenten las instrucciones u ordenes antes los mismísimos ojos de un soldado, parabrisas en los que aparezcan mapas translúcidos de las carreteras o carteles que a la vez sirvan como ventanas.

Los transistores son un componente clave de nuestra civilización, teniendo en cuenta que toda la electrónica moderna los utiliza en circuitos integrados, microprocesadores, controladores de motores eléctricos de corriente continua… además de que actualmente están integrados en todos los dispositivos electrónicos de utilización diaria, como radios, televisores, hornos microondas, lavadoras o reproductores de audio y vídeo, entre otros artefactos.

Combinación de materiales

De ahí la importancia de este descubrimiento, del que también se ha hecho eco la revista Nature Materials, ya que se trata de un circuito de muy bajo consumo de energía, aproximadamente de un voltio.

Los investigadores han estado durante mucho tiempo intentando desarrollar nuevos tipos de dispositivos electrónicos sin cables visibles. En 2004, por ejemplo, investigadores de la Oregon State University también crearon un modelo de transistores invisibles.

Sin embargo, hasta ahora, nadie había sido capaz de desarrollar un material para los transistores que pudiera ser invisible al mismo tiempo que mantener su pleno rendimiento. En el artículo de Nature Materials, los autores señalan sin embargo que ya es posible producir "transistores transparentes de alto rendimiento" sobre plástico y cristal.

Cómo se ha conseguido

Gracias a la combinación de materiales orgánicos e inorgánicos desarrollado por un equipo de especialistas liderado por Tobin J. Marks, profesor de ciencias de los materiales e ingeniería en la universidad de Northwestern, podrían generarse una gran variedad de aplicaciones en la electrónica inconcebibles hasta ahora.

Para crear estos transistores de película fina, el Mark Group combinó capas de óxido de indium (In2O3), un semiconductor inorgánico que se usa en algunos tipos de baterías y reflectores, con moléculas orgánicas que se autoensamblan en múltiples capas y a escala nanométrica, desarrollando propiedades aislantes superiores.

Las películas de óxido de indium pueden fabricarse a temperatura ambiente, permitiendo el bajo coste de la producción de los transistores. Además de ser transparentes, estos transistores funcionan mejor que los de silicio que actualmente se usan en las pantallas de LCD y casi tan bien como los transistores de polisilicio de alta calidad.

Los prototipos desarrollados en la universidad de Northwester estarán disponibles en 12 ó 18 meses, afirma Marks, que ha formado una compañía, Polyera, para llevar al mercado la tecnología.

Procedimiento clave

Los transistores transparentes no son una novedad, dado que se emplean (transistor de película fina o TFT) en las pantallas planas de cristal líquido o pantallas planas de matriz activa. Sin embargo, su rendimiento suele ser mediocre, y cada tres o cuatro transistores controla tan solo un píxel o unidad de información de un punto de imagen.

Con el tiempo, los laboratorios han obtenido semiconductores más rápidos, que permiten grabar sobre un soporte transparente circuitos tan complejos como se quiera. Los semiconductores orgánicos, formados por varios átomos, sirven como tales, pero su fabricación es extremadamente delicada.

Necesitaban de un procedimiento desarrollable a escala industrial. Con el método creado por el Mark Group, que permite la fabricación de estos transistores a temperatura ambiente, parece que el objetivo de fabricación viable podría haberse conseguido. En 2008, por tanto, quizá puedan ya adquirirse.