El futuro desarrollo de dispositivos electrónicos curvos, como por ejemplo,  lentes de contacto donde además de corregir la vista sirvan para controlar nuestra salud, está cada vez más cerca. Sin embargo,  encontrar una manera eficiente de producir lentes curvadas con dispositivos electrónicos integrados está suponiendo un importante reto. 

Un equipo de investigadores de la Universidad de Houston y la Universidad de Colorado Boulder han informado recientemente sobre el desarrollo de un nuevo método de fabricación, conocido como impresión de estampado aditivo conforme, o impresión CAS, para producir lentes, células solares u otros componentes electrónicos curvos tridimensionales. El estudio, publicado en la revista científica Nature Electronics, demuestra el uso de esta técnica de fabricación para producir una serie de dispositivos realmente curvos que no se pueden desarrollar con los actuales métodos de producción. 

“Hemos probado múltiples técnicas existentes para ver si eran apropiadas para la fabricación de productos electrónicos curvos, y nos hemos encontrado con que todas tienen limitaciones y problemas importantes”, explica Cunjiang Yu, profesor asociado de ingeniería mecánica de Bill D. Cook en la Universidad de Houston y autor del paper. 

Por ello, Yu y su equipo idearon un nuevo método que abre la puerta a la producción eficiente de una amplia gama de dispositivos electrónicos curvos, desde wearables hasta optoelectrónica, telecomunicaciones y aplicaciones biomédicas. 

“Los dispositivos electrónicos generalmente se fabrican con diseños planos, pero muchas aplicaciones emergentes, desde la optoelectrónica hasta los wearables, requieren estructuras curvilíneas tridimensionales”, señalan los investigadores. “Sin embargo, la fabricación de tales estructuras ha resultado un importante desafío al no encontrar una tecnología de fabricación efectiva”. 

Las tecnologías de fabricación existentes, incluida la microfabricación, no funcionan para la electrónica curva tridimensional porque están diseñadas de forma inherente para fabricar dispositivos planos bidimensionales. Es por ello que el método ahora presentado puede ser todo un espaldarazo para el desarrollo y comercialización de dispositivos electrónicos curvos en multitud de aplicaciones incluida la iluminación. 

El nuevo método de fabricación, la impresión CAS funciona de la siguiente manera: un globo elastomérico se infla y se recubre con una sustancia pegajosa. Posteriormente este se usa como  como medio de estampado, posicionando en el los dispositivos electrónicos prefabricados para recoger los componentes electrónicos e imprimirlos en superficies curvas. En el artículo, los investigadores describen en detalle este método, que se puede usar para crear una variedad de dispositivos curvos, incluidos gránulos de silicio, conjuntos de fotodetectores, nano-antenas, células solares hemisféricas o lentes de contacto inteligentes. 

El trabajo se realizó utilizando una versión manual de la impresora CAS, aunque los investigadores también diseñaron una versión automatizada. Yu dijo que eso facilitará la ampliación de la producción.

Créditos de imagen: Universidad de Houston