Electrónica desechable en una hoja de papel

Investigadores de la Universidad Estatal de Nueva York en Binghamton han creado un prototipo de placa de circuito impreso con componentes eléctricos totalmente integrados en papel, que puede quemarse o dejarse degradar.

Los dispositivos electrónicos desechados, como los teléfonos móviles, son una fuente de residuos en rápido crecimiento. Una forma de mitigar el problema podría ser utilizar componentes fabricados con recursos renovables y fáciles de eliminar de forma responsable. Ahora, investigadores de la Universidad Estatal de Nueva York en Binghamton (EE.UU) han creado un prototipo de placa de circuito impreso con componentes eléctricos totalmente integrados, que puede quemarse o dejarse degradar.

La mayoría de los dispositivos electrónicos pequeños contienen placas de circuitos fabricadas con fibras de vidrio, resinas y cables metálicos. Estas placas no son fáciles de reciclar y son relativamente voluminosas, lo que las hace poco recomendables para su uso en dispositivos médicos, monitores ambientales o dispositivos personales portátiles.

Una alternativa es utilizar placas de circuitos de papel, que deberían ser más fáciles de eliminar, menos costosas y más flexibles. Sin embargo, las opciones actuales requieren papel especializado, o simplemente tienen componentes de circuitos metálicos tradicionales montados en una hoja de papel. En cambio, los responsables de esta nueva investigación querían desarrollar circuitos que fueran sencillos de fabricar y que tuvieran todos los componentes electrónicos totalmente integrados en la hoja. Su trabajo se ha publicado recientemente en ACS Applied Materials & Interfaces.

El equipo diseñó un circuito de tipo amplificador en papel que incorporaba resistencias, condensadores y un transistor. Primero utilizaron cera para imprimir canales en una hoja de papel siguiendo un patrón sencillo. Tras fundir la cera para que se impregnara en el papel, el equipo imprimió tintas semiconductoras y conductoras, que se impregnaron en las zonas no bloqueadas por la cera. A continuación, los investigadores serigrafiaron componentes metálicos conductores adicionales y fundieron un electrolito a base de gel en la hoja.

Las pruebas confirmaron que los diseños de resistencias, condensadores y transistores funcionaban correctamente. El circuito final era muy flexible y fino, como el papel, incluso después de añadir los componentes. Para evaluar la degradabilidad del circuito, el equipo demostró que toda la unidad se convertía rápidamente en cenizas al prenderle fuego. Los investigadores dicen que esto representa un paso hacia la producción de dispositivos electrónicos completamente desechables.