El avance tecnológico a menudo nos lleva por caminos inesperados y soluciones que parecen salidas de una novela de ciencia ficción. Un ejemplo palpable de esta innovación disruptiva es el trabajo realizado por investigadores de la Escuela de Ingeniería McKelvey de la Universidad de Washington en St. Louis, liderados por el profesor asociado de ingeniería eléctrica y de sistemas, Chuan Wang. Su equipo ha logrado desarrollar bolígrafos con tinta especial que permiten escribir dispositivos optoelectrónicos flexibles y elásticos sobre materiales de uso diario, abriendo un abanico de posibilidades en el campo de la electrónica vestible y flexible.
La creación de diodos emisores de luz (LEDs) y fotodetectores sobre diferentes sustratos ha enfrentado diversas limitaciones, especialmente debido a la necesidad de superficies completamente lisas y uniformes. Sin embargo, el enfoque de Wang y su equipo rompe con estas restricciones al permitir la aplicación directa sobre materiales tan variados como papel, textiles, plásticos, elastómeros, gomas e incluso objetos tridimensionales.
La clave de esta tecnología reside en la composición de la tinta utilizada en los bolígrafos, una mezcla de polímeros conductores, nanohilos metálicos y múltiples perovskitas que proporcionan una amplia gama de colores de emisión. Este método de «escritura» capa por capa, similar al uso de bolígrafos multicolores convencionales, posibilita la creación de dispositivos optoelectrónicos de perovskita en cuestión de minutos, sin requerir entrenamiento especializado ni equipamiento voluminoso.
Es crucial resaltar el rendimiento de estos dispositivos «escritos a mano». Los LEDs de perovskita creados pueden alcanzar un brillo de hasta 15,225 cd/m², una eficiencia de corriente de 6.65 cd/A y un voltaje de activación de solo 2.4 V. Por otro lado, los fotodetectores de perovskita muestran una relación encendido/apagado superior a 10,000 y una capacidad de respuesta de hasta 132 mA/W. Estas métricas no solo son prometedoras en términos de aplicabilidad práctica, sino que también abren la puerta a la integración de optoelectrónica de perovskita en escenarios de aplicación de bajo costo y gran área, incluyendo textiles electrónicos, papel electrónico, envases inteligentes, y otros tipos de electrónica desechable y vestible.
Más allá de los números, lo que realmente resalta es la accesibilidad y versatilidad de esta tecnología. “Llevar los dispositivos personalizados a la escritura manual fue un paso lógico después de la impresora”, comentó Wang. “Ya teníamos las tintas, así que fue una transición natural tomar la tecnología que ya habíamos desarrollado y modificarla para que funcionara en bolígrafos comunes donde pudiera ser barata y accesible para todos».
En el contexto actual, donde la tecnología vestible y la electrónica flexible están cobrando un protagonismo creciente, la innovación presentada por Wang y su equipo no solo representa un avance técnico, sino también un posible cambio de paradigma. La capacidad de «dibujar» circuitos y dispositivos electrónicos sobre materiales cotidianos elimina barreras en la fabricación y el diseño, democratizando aún más el campo de la electrónica y permitiendo su expansión a sectores hasta ahora poco explorados.
Sin embargo, como toda innovación emergente, es probable que surjan desafíos en la escalabilidad y la consistencia de los dispositivos producidos con esta técnica. Además, la durabilidad y la eficiencia en condiciones variables aún deben ser evaluadas y optimizadas. A pesar de estos retos, el camino hacia una electrónica más accesible y personalizable parece estar claramente trazado, y la contribución de estos investigadores es, sin duda, un paso significativo en esa dirección.
Créditos de imágenes: Courtesy of Wang lab, Washington University in St. Louis
