Nueva tecnología permitirá fabricar metales de forma más eficiente

Una persona usando un celular. / Pexels.com.
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Investigadores han desarrollado una tecnología patentada que mejorará la producción de muchos componentes electrónicos y de computadora.
Nueva tecnología permitirá fabricar metales de forma más eficiente

Los investigadores de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de las Ciudades Gemelas de la Universidad de Minnesota han inventado una tecnología más económica, segura y sencilla que permitirá transformar un grupo de metales "rebeldes", como los elementos del grupo Pt, en films o películas delgadas para diversas aplicaciones prácticas.

Muchos metales y sus compuestos deben convertirse en películas delgadas antes de que puedan usarse en productos tecnológicos como electrónica, pantallas, pilas de combustible o aplicaciones catalíticas. Sin embargo, los metales "rebeldes", que incluyen elementos como platino, iridio, rutenio y tungsteno, entre otros, son muy difíciles de convertir en películas delgadas porque requieren temperaturas extremadamente altas (generalmente más de 2.000 grados Celsius) para evaporarse.

Por lo general, los científicos sintetizan estas películas metálicas utilizando técnicas como la pulverización catódica y la evaporación por haz de electrones. Este último consiste en fundir y evaporar metales a altas temperaturas y permitir que se forme una película sobre las obleas, pero este método convencional es muy caro, consume mucha energía y también puede ser peligroso debido al alto voltaje utilizado.

Ahora, los investigadores han desarrollado una forma de evaporar estos metales a temperaturas significativamente más bajas, menos de 200 grados Celsius. Al diseñar y agregar ligandos orgánicos (combinaciones de átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno) a los metales, los investigadores pudieron aumentar sustancialmente las presiones de vapor de los materiales, haciéndolos más fáciles de evaporar a temperaturas más bajas. Su nueva técnica no solo es más simple, sino que también produce materiales de mayor calidad que son fácilmente escalables.

Bharat Jalan, autor principal del estudio, experto en síntesis de materiales, profesor asociado y presidente de Shell en el Departamento de Ingeniería Química y Ciencia de Materiales de la Universidad de Minnesota (CEMS), explicó: "La capacidad de fabricar nuevos materiales con facilidad y control es esencial para la transición a una nueva era de economía energética. Ya existe un vínculo histórico entre la innovación en la ciencia de síntesis y el desarrollo de nueva tecnología. Millones de dólares se destinan a la fabricación de materiales para diversas aplicaciones. Ahora, hemos creado una tecnología más simple y barata que permite mejores materiales con precisión”. 

Estos metales se utilizan para fabricar innumerables productos, desde semiconductores para aplicaciones informáticas hasta tecnología de visualización. El platino, por ejemplo, también es un gran catalizador para la conversión y el almacenamiento de energía y se está considerando su uso en dispositivos espintrónicos.


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Reducir el costo y la complejidad de la deposición de metales y, al mismo tiempo, permitir la deposición de materiales más complejos como los óxidos, desempeñará un papel importante en los esfuerzos industriales y de investigación. 

Los investigadores trabajaron con la Oficina de Comercialización de Tecnología de la Universidad de Minnesota para patentar la tecnología y ya han despertado el interés de la industria.

La investigación fue publicada en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias de EE UU (PNAS, por sus siglas en inglés).  @mundiario

 

 

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