2024-07-05Desarrollan un nuevo método con nanopartículas de hierro que abre la puerta a una electrónica más sostenible
SINC |El Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) ha sintetizado nanopartículas metálicas y conductoras de níquel y hierro con un método que evita su oxidaciónEl Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha conseguido la síntesis química de nanopartículas (de un tamaño que es la millonésima parte de un milímetro) de metales para su uso en las nanotintas conductoras que se emplean en electrónica impresa. Esto abre la puerta a una tecnología de cero emisiones de carbono y que, además, “será biodegradable porque estos metales se descomponen en la naturaleza sin dejar residuos tóxicos”, señala Puerto Morales, investigadora del ICMM-CSIC y líder del estudio. El trabajo se ha publicado en la revista Advanced Functional Materials.
“Usamos hierro, níquel y sus aleaciones porque son metales biodegradables que están presentes en la naturaleza: desde nuestra propia sangre a la tierra o los alimentos que comemos”, describe Morales. La investigadora explica que el desarrollo de los objetos inteligentes implica actualmente y de forma inevitable la integración de componentes electrónicos muy contaminantes y que, por ello, el desafío pasa por desarrollar productos con materiales y procesos que sean más eficientes y respetuosos con el medioambiente. “Nuestro proyecto HyPElignum, financiado por la Unión Europea, busca hacer electrónica con productos que se descomponen de forma natural sin dejar residuos tóxicos, y eso es justo lo que hacen el hierro y el níquel”, añade.
Para conseguirlo, se han basado en la llamada electrónica impresa, que usa tecnología de impresión para crear productos ultrafinos, ligeros, flexibles y de gran superficie. “Estos nuevos materiales magnéticos y conductores en electrónica impresa abren un abanico de posibilidades en aplicaciones como la carga inalámbrica de dispositivos, entre otros”, comenta Antonio Santana, también investigador del ICMM, centro dependiente del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MCIU).
Dentro de los componentes de esta electrónica impresa se encuentran tintas que, en su interior, tienen nanopartículas conductoras. “Normalmente son oro o plata, muy conductoras y que, además, no se oxidan, esto es bueno por su durabilidad, pero un problema cuando queremos reciclarlo, porque no cambian sus propiedades con el paso del tiempo”, explica Morales. El problema con estos metales, además, reside en su escasez y, por ende, en su alto coste económico, así como en que los métodos de síntesis tradicionales de oro y plata “son muy contaminantes y gastan mucha energía”, incide.
El hierro y el níquel solucionan este problema: son muy abundantes en la naturaleza en diferentes formas (lo que los hace baratos), y son biodegradables, una descomposición que no deja residuos, pues simplemente vuelven a integrarse en la naturaleza, donde estaban antes de ser utilizados, y que además se produce a gran velocidad cuando trabajamos con ellos en la escala nanométrica (la milmillonésima parte de un metro, lo que los hace imperceptibles al ojo humano). Su problema para la electrónica es que se oxidan, pero el ICMM ha desarrollado un tratamiento para evitarlo que es muy eficiente y respetuoso gracias a métodos químicos en suspensión, en agua o alcohol, y el calentamiento por microondas: “Energéticamente es muy eficiente y rápido”, señala Morales.
“Hemos conseguido nanopartículas que, además de ser conductoras, son magnéticas, y que cuando se calientan a temperaturas que no llegan a 220 grados, lo que es una temperatura baja en comparación con la que necesita el oro y la plata, ya conducen a buen nivel”, señala la científica. Ya han logrado producir nanopartículas útiles a un nivel “muy reproducible. De momento tenemos gramos, pero nuestra idea es escalar la producción llevando a cabo la síntesis en un microondas en continuo”, concluye.
Nanopartículas de hierro preparadas con el nuevo método. / Carlos Díaz-Ufano (doctorando ICMM-CSIC)
Referencia: Belén Corrales-Pérez, Carlos Díaz-Ufano, María Salvador, Antonio Santana-Otero,Sabino Veintemillas-Verdaguer, Valerio Beni, and María del Puerto Morales. Alternative Metallic Fillers for the Preparation of Conductive Nanoinks for Sustainable Electronics. Advanced Functional Materials. DOI: 10.1002/adfm.202405326
El Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC) es la primera agencia pública de ámbito estatal especializada en información sobre ciencia, tecnología e innovación en español. Fue puesta en marcha por la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología en el año 2008. El equipo de SINC produce noticias, reportajes, entrevistas y materiales audiovisuales (vídeos, fotografías, ilustraciones e infografías).
2024-10-02
Elaboran bioplásticos a partir de celulosa para el envasado de alimentos de consumo rápido
Un equipo de investigación de IHSM la Mayora ha producido un plástico transparente y biodegradable como alternativa a los tradicionales. Este material es más resistente que otras propuestas similares y mantiene su transparencia. Los expertos confirman que podría emplearse como envase para la comida rápida o productos de panadería.
2024-09-30
Un nuevo fármaco vence múltiples resistencias del parásito de la malaria
Casi el total de muertes por paludismo en el mundo están causadas por "Plasmodium falciparum", un parásito que muta constantemente para sobrevivir a los tratamientos. Investigadores de EE UU han desarrollado un nuevo compuesto que ha mostrado resultados exitosos en un modelo de ratón modificado para portar sangre humana, desarrollado en el Centro de I+D de GSK en Tres Cantos, Madrid.
2024-09-26
Asesina silenciosa: ¿Qué es la resistencia antimicrobiana?
La resistencia a los antimicrobianos (RAM) es una asesina invisible, responsable directa de 1,3 millones de muertes e indirecta de otros cinco millones de decesos cada año. Sin embargo, hay muchas formas de abordar esta amenaza, desde la higiene y el saneamiento hasta la vacunación.
2024-09-25
Un esquema de dos dosis podría hacer que las vacunas contra el VIH sean más efectivas
Los investigadores del MIT descubren que la primera dosis prepara el sistema inmunológico, ayudándolo a generar una fuerte respuesta a la segunda dosis, una semana después.
2024-09-25
Primer proyecto de captura de carbono en una planta de valorización energética de residuos en Reino Unido
Ubicada en el condado de West Yorkshire, la instalación piloto tendrá capacidad para capturar una tonelada diaria de emisiones de CO2. El objetivo de la empresa responsable es ampliar esta tecnología a todas sus plantas de producción de energía a partir de residuos en los próximos
2024-09-23
Desarrollan un sistema de arquitectura abierta para detectar amenazas radiológicas y nucleares a bajo coste
El proyecto europeo Nest, con participación del CSIC, culmina con la creación de una tecnología de sensores que permite responder ante alertas nucleares, biológicas y químicas en tiempo real, de forma segura y económica
