El proceso actual de impresión por transferencia tiene una serie de limitaciones que han dificultado la creación de dispositivos flexibles complejos y a mayor escala.
El control preciso de variables críticas como la velocidad de transferencia y la adhesión y orientación de la nanoestructura dificulta garantizar que cada sello sea idéntico al anterior.
Un sello polimérico incompleto o desalineado en el sustrato final puede provocar un rendimiento electrónico deficiente o incluso impedir que los dispositivos funcionen.
Si bien se han desarrollado procesos para hacer que la transferencia de estampación sea más efectiva, a menudo requieren equipos adicionales como láseres e imanes, lo que agrega costos de fabricación adicionales.
El equipo de Glasgow ha eliminado una etapa del proceso de impresión por transferencia convencional. En lugar de transferir nanoestructuras a un sello polimérico blando antes de que se transfiera al sustrato final, su nuevo proceso lo llaman "transferencia directa de rollo" para imprimir silicio directamente sobre una superficie flexible.
El proceso comienza con la fabricación de una nanoestructura de silicio delgada de menos de 100 nanómetros. Luego, el sustrato receptor, un material de lámina de plástico flexible de alto rendimiento llamado poliimida, se cubre con una capa ultrafina de productos químicos para mejorar la adhesión.
El sustrato preparado se envuelve alrededor de un tubo de metal, y una máquina controlada por computadora desarrollada por el equipo luego enrolla el tubo sobre la oblea de silicio, transfiriéndolo al material flexible.
Al optimizar cuidadosamente el proceso, el equipo ha logrado crear impresiones altamente uniformes en un área de aproximadamente 10 centímetros cuadrados, con un rendimiento de transferencia de alrededor del 95%, significativamente más alto que la mayoría de los procesos de impresión por transferencia convencionales a escala nanométrica.
La investigación fue apoyada por fondos del Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Físicas (EPSRC)