Las películas transparentes y conductoras podrían agilizar y abaratar la fabricación de pantallas LCD. Eso podría mejorar la vida de pantallas táctiles que se usan en las pantallas de cajeros automáticos y quioscos de supermercados. También podrían marcar el camino hacia células solares de película delgada y flexible y visualizadores en color que fueran brillantes y enrollables. Los visualizadores también podrían usarse en teléfonos móviles, carteleras, y en libros y revistas electrónicas.
En todas estas aplicaciones, las láminas de nanotubos podrían reemplazar las pinturas de óxido de indio y estaño (ITO) que se utilizan actualmente como electrodos transparentes. El ITO se raja fácilmente y es un material más caro. “El costo del indio aumentó unas 100 veces en los últimos 10 años”, dice Peter Harrop, presidente de IDTechEx, una empresa consultora y de investigación ubicada en Cambridge, R,U.
Sean Olson, vicepresidente de desarrollo comercial en Unidym, dice que los paneles táctiles que son particularmente susceptibles a lo quebradizo que es el ITO, será el primer mercado al cual la empresa apunta. Él dice que Unidym ya está trabajando con los fabricantes principales de paneles táctiles.
Muchos fabricantes de visualizadores están trabajando en productos utilizando las películas nuevas. En octubre, Samsung demostró el primer prototipo de un dispositivo de papel electrónico de color de 36 centímetros hecho con las películas. A principios de este año, en el simposio de la Sociedad para Visualizadores de Información, Unidym demostró un prototipo de LCD color en colaboración con Silicon Display Technology, ubicada en Seoul, Corea. Unidym también está trabajando con la empresa química japonesa Nippon Kayaku para fabricar células solares con película delgada.
Utilizar películas de nanotubos en vez de pinturas ITO le traería múltiples ventajas a los fabricantes de visualizadores. El carbono es un material barato y abundante. Los nanotubos de carbono son más fuertes y más flexibles que el ITO. Más importante, es más fácil depositar las películas de nanotubos sobre superficies de plástico y vidrio.
“El gran beneficio en el que se fijan las personas relacionadas con el LCD no es el costo de los materiales. Estamos yendo del ITO que precisa de deposición al vacío, a algo con lo que se puede cubrir muy fácilmente”, dice Olson. Eso aumentaría la producción y bajaría los costos.
La película nueva es una maraña enredada de nanotubos de carbono sobre plástico. El método de Unidym para fabricar nanotubos es un adelanto importante clave en la tecnología. Se mantuvo a los productos electrónicos con nanotubos de carbono bajo control principalmente debido a la dificultad de hacer lotes de nanotubos conductores de alto rendimiento a costos razonables. Los lotes de material contienen tubos que son conductores y semiconductores. Las propiedades de los nanotubos también dependen de otros factores tales como longitud, diámetro y la cantidad de paredes que tienen.
nUnidym utiliza el método de la deposición química de vapor para cultivar el material. Una mezcla de carbono que contiene gas y una superficie cubierta de catalizador de metal se calientan a altas temperaturas. Los átomos de carbono del gas se unen a la superficie y forman los nanotubos. Luego la empresa utiliza un proceso de purificación que incluye oxidación y tratamiento con ácidos,, para quitar los nanotubos no deseados y los contaminantes, al igual que otras formas de carbono.
Unidym también patentó un proceso para dispersar los nanotubos en un líquido. Utiliza una técnica de rodillos semejante a la impresión sobre papel para depositar tinta de nanotubo sobre el plástico. La empresa puede imprimir a velocidades de 50 metros por minuto. Olson no divulgará más información, pero dice que la empresa “optimizó estas técnicas para obtener el mejor rendimiento de la película conductora transparente”.
Al menos ahora ya se está vendiendo otro reemplazo del ITO. Fujitsu está utilizando polímero orgánico conductor y transparente para hacer pantallas táctiles. Sin embargo, el polímero se degrada con el paso del tiempo al exponerse al calor o a la luz, y su conductividad no es lo suficientemente alta como para usarla en LCDs o visualizadores de papel electrónico.
En varios laboratorios se está trabajando en otros reemplazantes potenciales del ITO. Muchos grupos de investigación están haciendo avances con el material de carbono grafeno. El profesor de informática e ingeniería eléctrica de la University of Michigan, L. Jay Guo hizo redes de cables de metal extremadamente delgados. Dice que estos serían más aptos que los nanotubos de carbono para hacer electrodos en células solares de película delgada porque mejorarían la absorción de la luz. “Hay que pensar en ello como concentrar energía solar que entra en una capa muy fina”, dice Guo.
Pero las películas de nanotubos de carbono de Unidym serían el primer reemplazo viable del ITO para pantallas táctiles, visualizadores flexibles, y células solares delgadas. Unidym también está desarrollando transistores de película delgada que se pueden estampar y electrodos de pilas de combustible utilizando nanotubos de carbono.