Electrónica flexible

El campo de la electrónica flexible sigue en auge gracias a los continuos avances tecnológicos. Se están empezando a utilizar nuevos materiales en la fabricación de electrodos para aplicaciones electrónicas flexibles. 

El depósito de nanomateriales conductores sirve para mejorar las propiedades eléctricas y estructurales de los materiales flexibles. El éxito del desarrollo de la electrónica flexible depende principalmente de la producción de electrodos, que puede plantear algunos retos. Se analizarán varios tipos de materiales de sustrato flexibles utilizados para fabricar electrodos, así como los tipos de electrodos fabricados en la industria de la electrónica flexible.    

Materiales de sustrato 

Los polímeros termoplásticos representan un material de sustrato flexible. Con este tipo de material, a menudo se requieren temperaturas de procesamiento más bajas. En cambio, con materiales de sustrato inorgánicos, como el silicio, se utilizan temperaturas elevadas. El depósito de nanomateriales conductores sobre polímeros termoplásticos y otros materiales flexibles ha demostrado tener efectos positivos en la fabricación de electrónica flexible. Los polímeros conductores se utilizan en lugar de fibras naturales y sintéticas y sirven como principal fuente de energía en la tecnología vestible. La creación de fibras conductoras puede hacerse mediante nanomateriales conductores como el carbono y el grafeno. Los nanotubos de carbono (CNT) se producen mediante hilado húmedo y seco. Su estructura en forma de malla crea un material de alta resistencia a la tracción, altamente conductor y resistente a la temperatura.  

Entre los nuevos materiales de sustrato flexibles utilizados para la fabricación de electrodos figuran la poliimida (PI), el tereftalato de polietileno (PET) y el naftalato de polietileno (PEN). El PI es un polímero de alta temperatura especialmente útil en aplicaciones que requieren una gran estabilidad térmica. También es un material muy resistente químicamente. El PET también es un valioso material de sustrato en la electrónica flexible. El PET tiene un punto de fusión elevado, es resistente a la humedad y posee propiedades ópticas ideales. Este material ha demostrado tener mucho éxito con los métodos de fabricación de electrodos de impresión por transferencia, colada y serigrafía. El PEN es un polímero termoplástico resistente a la temperatura que tiene un bajo coeficiente de expansión térmica, una mínima absorción de agua y una gran resistencia química. Sin embargo, la tensión de tracción puede degradar la conductividad en algunos casos. Los revestimientos de óxido pueden ayudar a mejorar la capacidad de procesamiento y evitar la degradación de la conductividad en el PEN y otros materiales de sustrato flexible.  

Tipos de electrodos 

Entre los electrodos que utilizan materiales flexibles se encuentran los electrodos interdigitados (IDE), los electrodos selectivos de iones y químicos y los electrodos serigrafiados. Los IDE pueden utilizarse como sensores de impedancia, sensores de pH e inmunosensores. Este tipo de electrodo se utiliza en biosensores faradaicos o no faradaicos. En los biosensores faradaicos, la transferencia de carga se produce por transferencia electrónica, mientras que en los sensores no faradaicos, la carga se almacena. En investigaciones anteriores se han fabricado IDE utilizando PEN y PET como material de sustrato flexible subyacente [1]. La fabricación de electrodos selectivos de iones puede mejorarse mediante nanotubos de carbono. Los CNT se utilizan habitualmente para crear una capa transductora en los electrodos selectivos de iones para ayudar a promover la transferencia de electrones. Además de la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y la voltamperometría cíclica (CV), los electrodos selectivos de iones pueden optimizarse. Los electrodos serigrafiados (SPE) se utilizan para producir sensores electroquímicos. La serigrafía consiste en depositar una tinta sobre un material de sustrato a través de una pantalla. Este método de fabricación permite emplear materiales de sustrato flexibles, como el PET, que pueden mejorar las propiedades electroquímicas.  

Platypus Technologies ofrece actualmente diseños de electrodos que podrían utilizarse en aplicaciones electrónicas flexibles. Nuestros ingenieros también trabajan para crear nuevos electrodos en sustratos flexibles. Póngase en contacto con nosotros para informarse sobre nuestros nuevos electrodos.