11 | Abril | 2014

Tintas conductivas para un flamante proceso gráfico en pleno desarrollo

Insumo para la electrónica gráfica

 

En el escenario de la industria gráfica del futuro ya está instalada la especialización de la electrónica gráfica y en GUTENBERG los alumnos de la carrera de Producción Gráfica exploran sobre los elementos que intervienen en este innovador proceso.

Cursando el tercer año de Producción Gráfica Roxana Chirino y Facundo Pinkas han investigado sobre qué son y qué cuestiones plantean las tintas conductivas, utilizadas en el proceso de la electrónica gráfica. Así resumen sus observaciones:

Se trata de una tinta con pigmento de buenas propiedades conductivas, propiedad que actualmente también es favorecida por el desarrollo de vehículos polimerizantes conductores o semiconductores. Para lograr el nivel de conductancia deseada dependerá de la cantidad de tinta aplicada sobre el material como también la estructura química tanto del pigmento y de su respectivo vehículo. Siendo las mayores dificultades a superar los COSTOS DE PRODUCCIÓN, FLEXIBILIDAD y semejanza a tintas convencionales.

En la superación de estas dificultades se han logrado avances, los cuales enfocan en tres factores. El primer factor sobre el que se ha avanzado es el PIGMENTO, el cual primariamente consistía de tintas metálicas comúnmente utilizadas en impresión (tinta oro, plata, etc.). Por las dimensiones del pigmento estas tintas poseen extrema rigidez en su película resultando frágiles, siendo otras desventajas la rápida sedimentación del pigmento y la temperatura de curado para la fijación del mismo. Estas complicaciones se han superado reduciendo la dimensión del pigmento con NANOPARTÍCULAS METÁLICAS o con tintas a base de PLATA con menores temperaturas de curado (hasta por debajo de los 100ºC) que las hacen aptas para impresión tanto en polímeros como en vidrio y en soportes textiles.. Otra solución sobre el pigmento ha sido el reemplazo por elementos NO METÁLICOS, principalmente configuraciones de carbono (elemento abundante en nuestro mundo), sea grafito, grafeno o nanotubos. El carbono representa una reducción considerable de costos y una obtención de mayor flexibilidad y resistencia al desgaste en la película de tinta. Particularmente el grafeno por ser el mejor conductor de calor, ser el material más duro conocido y ser mejor conductor que el cobre. Todas estas tintas están en la impresión de circuitos, Smart packaging, Smart labels, LEDs orgánicos, células fotovoltaicas orgánicas y en la impresión de antenas RFID, entre otras aplicaciones.

Pasando al segundo factor, el VEHICULO, el cual en las primeras tintas conductivas resultaba un estorbo por no ser material conductivo como el pigmento lo que daba resistencia a la corriente eléctrica. Se ha investigado y desarrollado alternativas que favorecen la conductividad del pigmento con vehículos semiconductores como el AQC (clústeres cuánticos atómicos) con menor concentración de sólido, o con la utilización de polímeros conductores.

Por último un tercer factor que no representa un avance propio en las tintas conductivas. Este factor es el continuo desarrollo y avance en la electrónica y elementos semiconductores que, por ser continuamente reducidos en tamaño, significa menor energía necesaria para su funcionamiento, lo que se traducirá a su vez en menor aplicación de tinta como elemento conductor.

Por estos tres elementos es que las tintas conductivas representan la incursión de la rama gráfica en la industria electrónica utilizando los sistemas de impresión actualmente existentes que permiten la reproducción de patrones lineales tanto en sustratos rígidos como flexibles a volúmenes de producción masivos y sin poseer costos mayores a los ya existentes en la realización de estos elementos por medios tradicionales como deposición al vacío o mediante el grabado fotolitográfico.