Investigadores de la Universidad de Texas junto con colegas internacionales han logrado desarrollar un método para crear micro LEDs que pueden ser doblados, retorcidos, cortados y pegados a diferentes superficies. Este avance, publicado recientemente en la revista científica “Science Advances”, puede ayudar a marcar el camino para el desarrollo de la próxima generación de tecnologìa flexible y wearable.
La creciente demanda de dispositivos que pueden ser llevados, conocidos como “wearables” o tecnología vestible, está empujando la investigación hacia el desarrollo de nuevas soluciones y materiales que sean flexibles y puedan ser deformados. Los LED a escala micrométricas se considera una de las fuentes de iluminación prometedoras para aquellas aplicaciones que demanden dispositivos deformables. Los micro LEDs, que pueden ser tan pequeños como 2 micrómetros y se agrupan para ser de cualquier tamaño, proporcionan una mayor resolución que otros LEDs. Su tamaño los hace adecuados para dispositivos pequeños como los relojes inteligentes, pero pueden combinarse para funcionar en televisores de pantalla plana y otras pantallas más grandes. Sin embargo, los LEDs de todos los tamaños son frágiles y normalmente sólo pueden usarse en superficies planas.
“El mayor beneficio de esta investigación es que hemos creado un LED desmontable que se puede fijar a cualquier cosa. Puedes colocarlos en la ropa o incluso en goma y puede sobrevivir si lo arrugas. Si lo cortas, puedes usar la mitad del LED”, explica el Dr. Moon Kim, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en UT Dallas y autor correspondiente del estudio.
Investigadores de la Escuela de Ingeniería y Computación Erik Jonsson y de la Escuela de Ciencias Naturales y Matemáticas ayudaron a desarrollar el LED flexible a través de una técnica llamada epitaxia remota, que consiste en hacer crecer una fina capa de cristales de LED en la superficie de una oblea de cristal de zafiro, o sustrato.
Típicamente, el LED permanecería en la oblea. Para hacerla desmontable, los investigadores añadieron una capa antiadherente al sustrato, que actúa de manera similar a un papel de horno. La capa añadida, hecha de una lámina de carbono de un solo átomo de grosor de grafeno, evita que la nueva capa de cristales LED se pegue a la oblea.
“El grafeno no forma enlaces químicos con el material de los LEDs, por lo que añade una capa que nos permite quitar los LED de la oble y pegarlos a cualquier superficie”, explica Kim.
Colegas de Corea del Sur realizaron pruebas de laboratorio de los LEDs adhiriéndolos a superficies curvas, así como a materiales que posteriormente fueron retorcidos, doblados y arrugados. En otra demostración, adhirieron un LED a las patas de una minifigura de Lego con diferentes posiciones de las patas.
Estos LEDs flexibles tienen una variedad de posibles usos, incluyendo la iluminación flexible, la ropa y los dispositivos biomédicos que se pueden llevar puestos. Desde la perspectiva de la fabricación, la técnica de fabricación ofrece otra ventaja: Debido a que el LED puede ser removido sin romper el sustrato de la oblea subyacente, la oblea puede ser usada repetidamente.
Créditos imagen portada: THE UNIVERSITY OF TEXAS AT DALLAS
