Los baratos dispositivos de memoria, sensores, y transistores impresos que no son tan rápidos o de tanta capacidad como los dispositivos de silicona podrían permitir el uso generalizado de sensores en sitios donde actualmente no son rentables. Unos dispositivos desechables podrían controlar y almacenar información sobre la temperatura de los fármacos, la seguridad de los alimentos durante su transporte o la calidad del aire.Un equipo de investigadores del Centro de Investigación de Palo Alto (PARC, por sus siglas en inglés) ha estado desarrollando un conjunto de materiales para la fabricación de dispositivos electrónicos impresos, incluyendo sensores y transistores. Esta semana en la Conferencia Estadounidense de Electrónica Impresa que tuvo lugar en Santa Clara, California, el PARC informó de los detalles de dos asociaciones para desarrollar productos basados en sus prototipos de investigación. El PARC trabajará con la empresa noruega Thin Film Electronics para desarrollar dispositivos de memoria impresos de mayor capacidad que incorporen los transistores impresos del centro de investigación. Además, el centro está trabajando con Soligie, con sede en Savage, Minnesota, para desarrollar productos basados en sus sensores de temperatura impresos.
Gran parte del entusiasmo en torno a los dispositivos electrónicos impresa se ha centrado en el potencial de reemplazar los de silicio en dispositivos complejos tales como pantallas de forma que se puedan enrollar. Para este tipo de aplicaciones, los investigadores están trabajando en conseguir el mismo rendimiento que con el silicio en materiales que sean igual de rápidos y eficientes, pero flexibles y de bajo coste.
Estos dispositivos electrónicos impresos más sofisticados podrían encontrarse aún a varios años de su comercialización. "Queremos llevar al mercado aplicaciones más sencillas para demostrar que la electrónica impresa puede funcionar en la actualidad", explica Davor Sutija, director general de Thin Film. Los dispositivos de memoria impresos de 20-bits de la empresa se podrán encontrar en juguetes a principios del año próximo.
Los productos que tengan integrados estos dispositivos de memoria del tamaño de un sello incluirán unas tarjetas de juego asociadas con juegos en línea. Los niños podrán usar estas tarjetas para transferir su historial de juego entre un ordenador y un dispositivo móvil. Para un juguete o un juego que requiere una pequeña cantidad de memoria, el uso de dispositivos de memoria flash basados en silicio resulta increíblemente caro. "Cuando sólo se quiere almacenar una pequeña cantidad de datos en muchos lugares, el umbral de coste es adecuado para la electrónica impresa, que cuesta unos pocos centavos", señala Sutija.
Los dispositivos de memoria de Thin Film son fabricados en largos carretes de plástico mediante impresión rollo a rollo, el mismo proceso básico que se utiliza para imprimir periódicos. Estos carretes apretujan una capa de polímero eléctricamente sensible entre las capas superior e inferior de unos electrodos que parecen de alambre que se encuentran situados perpendicularmente entre sí. Cuando los electrodos se cruzan, crean un dispositivo de almacenamiento de carga llamado condensador. Cuando se aplica un pequeño voltaje al condensador, la orientación del polímero en el condensador cambia de orientación; este cambio de orientación es el que hace el "1" y el "0".
Los dispositivos actuales tienen una gran superficie en relación a su capacidad de almacenamiento. Aumentando la densidad de almacenamiento en colaboración con el PARC, Thin Film espera desarrollar un dispositivo de memoria impreso que pueda ser integrada con identificación por radio frecuencia (RFID, por sus siglas en inglés) para su uso en envases desechables con el objetivo de almacenar información sobre la vida de un elemento individual. Actualmente, esto requiere el uso de chips de silicio, que son demasiado caros para su aplicación general. Sin embargo, unos dispositivos más baratos podrían contener información sobre la vida de, por ejemplo, cada bolsa individual de espinacas, en vez de sobre la vida de los palés que sostienen muchas cajas de bolsas de espinacas. Además, se espera que más teléfonos móviles empiecen a integrar dispositivos de comunicaciones de campo cercano que les permita actuar como una tarjeta de crédito sin contacto y leer las etiquetas RFID en cosas como las bolsas de espinacas.
Para mejorar la densidad de almacenamiento de los dispositivos de memoria impresos, Thin Film integrará los transistores impresos del PARC. Esto reducirá el número total de almohadillas eléctricas de contacto necesarias para leer y escribir en el dispositivo. Sutija afirma que la colaboración con el PARC permitirá el desarrollo de un dispositivo de 128 bits de memoria que costará menos de 10 centavos.
La empresa de dispositivos electrónicos impresos Soligie está trabajando con el PARC para comercializar sensores de temperatura impresos, o "termistores," estos dispositivos se encuentran comúnmente en climatizadores, hornos y recipientes utilizados para transportar fármacos. Se basan en materiales cuya resistencia eléctrica varía con la temperatura. Para su fabricación normalmente se requiere la cocción de materiales cerámicos a altas temperaturas para obtener una estructura rígida que recuerda al alambre. El PARC ha desarrollado nuevos materiales imprimibles para fabricar termistores flexibles que deberían ser más baratos de producir, destaca John Knight, director de desarrollo de negocio del PARC.
Los termistores que el PARC comercializará con Soligie todavía requerirán estar conectados a un chip de silicio para leer la temperatura; en última instancia, los investigadores esperan que integrarlos en circuitos exclusivamente impresos. La empresa comenzará a enviar prototipos a sus clientes a principios del próximo año.
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