Avances en Electrónica Activa: Circuitos 3D Impresos sin Semiconductores
En el ámbito de la electrónica, los componentes que controlan señales eléctricas suelen estar compuestos por dispositivos semiconductores. Estos dispositivos, que requieren entornos de fabricación altamente controlados, han sido la base de la producción de circuitos electrónicos durante décadas. Sin embargo, la pandemia de COVID-19 puso de manifiesto la vulnerabilidad de esta cadena de suministro, desencadenando una escasez global de semiconductores que afectó a múltiples sectores, desde el crecimiento económico hasta la defensa nacional. En este contexto, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha dado un paso significativo hacia la posibilidad de imprimir en 3D dispositivos electrónicos activos sin necesidad de semiconductores.
La investigación, publicada en la revista Virtual and Physical Prototyping, destaca la creación de fusibles reiniciables totalmente impresos en 3D, que tradicionalmente requieren semiconductores para su funcionamiento. Los dispositivos desarrollados por el equipo son fabricados con un material biodegradable y pueden realizar funciones de conmutación similares a las de los transistores basados en silicio, aunque aún no alcanzan su rendimiento. Este avance podría democratizar la fabricación de electrónica, permitiendo a empresas y laboratorios acceder a tecnologías que antes estaban reservadas a centros de fabricación especializados.
Los investigadores descubrieron un fenómeno interesante al trabajar con un filamento polimérico dopado con nanopartículas de cobre. Al aplicar una gran corriente eléctrica, el material experimenta un aumento significativo en su resistencia, que se normaliza una vez que cesa el flujo de corriente. Esta propiedad permite la creación de transistores que operan como interruptores, lo que resulta fundamental para el procesamiento de datos en la electrónica moderna. Aunque aún hay limitaciones en cuanto al tamaño de los dispositivos que pueden fabricarse, el potencial de esta tecnología reside en su capacidad para ofrecer soluciones prácticas en aplicaciones donde no se requiere el rendimiento óptimo de los chips más avanzados. Además, el uso de materiales biodegradables y procesos de menor consumo energético subraya un enfoque más sostenible en la fabricación de dispositivos electrónicos.
