REINVENTAN MATERIALES
Laboratorio de Electrónica Flexible también trabaja en proyectos que ayudarán a fabricar chips más baratos, así como medicinas y equipos de diagnóstico de punta
Laboratorio de UACJ crea sustancias base más baratas para fabricar chips, medicinas y equipos de diagnóstico
Aquí se desafía el viejo precepto de que ya todo se ha inventado. En el laboratorio de Electrónica Flexible de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, la meta es reinventar los materiales desde la química básica para hacerlos más baratos, más rápido, más eficientes y con procesos más sencillos.
El laboratorio se ubica en Henry Dunant y Lausane, 100 metros al poniente del Lienzo Charro Adolfo López Mateos.
En una sala de 50 metros cuadrados que está llena de aparatos, estudiantes de varias carreras de la UACJ y los responsables del laboratorio trabajan en varios desarrollos ya muy avanzados, como nuevos tipos de celdas solares, materiales para hacer medicinas dirigidas y aparatos de diagnóstico e incluso nuevos chips para lograr aparatos electrónicos más baratos y resistentes.
“Estamos desarrollando materiales avanzados para aplicarlos en el terreno de la electrónica flexible, transistores, OLEDS, y bioglases” explica Amanda Carrillo Castillo, coordinadora de la maestría en Ingeniería Eléctrica y responsable del laboratorio.
FOTOCELDAS MEJORADOS
Explica que la electrónica flexible consiste en crear materiales ya existentes pero a partir de procesos distintos, que necesariamente deben ser más simples y baratos.
Explicó que actualmente están desarrollando varios materiales que les ayudarán a fabricar fotoceldas bajo un proceso más económico que se basa en la colocación de capas de determinado compuesto químico.
Para fabricar una celda solar se requiere colocar dos placas una sobre otra, y el flujo de electrones entre ellas es lo que genera electricidad.
“Desarrollamos desde la raíz, desde la creación de los materiales activos, como conductores, semiconductores, aislantes, incluso ya participamos en el diseño del sustrato“, dijo.
Explicó que las fotoceldas normalmente están hechas de materiales costosos, y es menos remunerable hacerlo así porque hay que purificar el silicio producir a altas temperaturas, altos vacíos en su desarrollo.
El material que se desarrolló en el laboratorio permite colocar dos películas delgadas sobre cualquier superficie como una lámina, y de ahí sacar la electricidad.
El sistema que desarrolla la UACJ consiste en cambiar el sulfuro de cadmio y sulfuro de plomo, para reemplazarlo por otros materiales como sulfuro de zink.
“En electrónica flexible sería decir: mi casa mide 20 por 20 y quiero todo suministrado por paneles. Este sistema permitirá recubrir cada lámina por ejemplo y ponerles capas de materiales y luego instalar la lámina que ya estará convertida en una fotocelda. Nos ahorraríamos el silicio que es muy costoso, y además el ensamblaje de las celdas y además lo estético“, explicó la experta.
Dijo que hasta ahora ya lograron hacer funcionar el material para la fotocelda, pero todavía están en una fase en la que hace falta conseguir más eficiencia, o bien encontrarle aplicaciones donde no necesita generar tanto. La ventaja, explicó, es que esa celda sería más barata y ecológica pues se requiere menos temperatura para su producción.
“Siempre le estamos optimizando, todavía podemos hacer más, porque me regreso al proceso para ver cómo lo puedo mejorar. Ya pudimos hacer un dispositivo a escala laboratorio, totalmente estudiado, desde diseño hasta la reproducción confiable. Ya sólo para la etapa final necesitamos un equipo que nos ayude a poner los contactos de manera controlada”, agrega.
ELECTROCOMPONENTES
Estos mismos materiales, explica la especialista se pueden utilizarán para hacer chips más baratos.
Los chips que actualmente existen, indicó son a base de silicio, que requiere altas temperaturas para su procesamiento. Con las innovaciones de la UACJ, a través de un proceso más blando se podrán producir los componentes más baratos y con mayor resistencia.
Un chip se compone de un sustrato, que es la materia que soporta todo lo demás, y dentro tiene capas de semiconductores, conductores y contactos.
Carrillo Castillo dijo que en el laboratorio ya están probando sustancias similares a las de la fotocelda como semiconductor, que podría ser colocado en un sustrato también desarrollado por ellos, lo que da la posibilidad de bajar el costo de aparatos como celulares y computadoras, gracias a los cambios en la química básica y en los procesos para elaborarlos.
ORGÁNICOS Y MEDICINA
Otra parte importante son los materiales orgánicos. El laboratorio se encuentra trabajando con la Universidad de Texas en Dallas, con quien están desarrollando semiconductores de moléculas orgánicas para hacer transistores orgánicos llamados diodo orgánico de emisión de luz (OLED) por sus siglas en inglés.
Este tipo de materiales, explicó les permitirán el desarrollo de biosensores, que pueden utilizarse con fines médicos.
Dijo que se desarrolló un sulfuro de cobre por baño químico —un proceso más barato— para dirigirlo a dispositivos fotovoltaicos, alternativos al sulfuro de plomo que actualmente se usa en los paneles solares.
“Pero en la literatura encontramos que se puede usar como detector de glucosa con una espera más corta. Ya se desarrolló el material y ahora están probando si puede detectar la glucosa, y ya lo logramos, pero falta controlar concentración, el tamaño, etcétera“, abundó la experta.