es.wedoany.com Noticia: Un equipo de investigación de la Universidad Metropolitana de Tokio (Tokyo Metropolitan University) ha introducido burbujas ultrafinas en las gotas de tinta de impresión por inyección, logrando regular el comportamiento de secado de las gotas sin utilizar aditivos.
La impresión por inyección de tinta es una tecnología clave no solo para los medios de impresión modernos, sino también para aplicaciones de vanguardia como la microelectrónica y los sistemas microelectromecánicos, lo que requiere depositar recubrimientos y circuitos en superficies con precisión micrométrica para formar patrones complejos. Durante el secado natural, las partículas submicrométricas en las gotas suelen formar patrones complejos o incluso no deseados, como el efecto "anillo de café", donde los depósitos sólidos se acumulan principalmente en el borde de la gota. Para obtener recubrimientos uniformes, normalmente se mezclan sustancias químicas que modifican la tensión superficial, pero estos compuestos permanecen en la película, alterando las propiedades de las partículas depositadas.
El equipo liderado por el profesor Arata Kaneko adoptó un nuevo método, sin usar tensioactivos ni partículas modificadas químicamente, aprovechando burbujas ultrafinas nanométricas dispersas en el líquido para cambiar las propiedades de las gotas. En los experimentos de demostración, el equipo dispersó nanopartículas de sílice en agua, las trató con un generador de burbujas ultrafinas, depositó gotas de 1 nanolitro mediante una boquilla de inyección sobre un sustrato de silicio y las dejó secar naturalmente. Los resultados mostraron que la suspensión sin burbujas presentaba un fuerte efecto de anillo de café; las gotas con burbujas mostraban cambios graduales: con pocas burbujas se obtenía un recubrimiento más uniforme, mientras que más burbujas provocaban que las partículas se acumularan en el centro de la gota. Las burbujas no alteran las propiedades de las nanopartículas en sí, pero modifican la tensión superficial de la suspensión y su humectabilidad sobre la superficie.
El punto clave es que las burbujas no dejan ningún depósito tras el secado de la gota. Esto es crucial para mantener las propiedades originales de las nanopartículas; por ejemplo, partículas de grafeno o dióxido de molibdeno pueden usarse en sensores de gas, cuya conductividad cambia con la adsorción de gases, y la sensibilidad se ve fuertemente afectada por la forma del depósito; las nanopartículas conductoras en circuitos también requieren superficies limpias. Esta tecnología representa un avance importante para la impresión por inyección de tinta en microdispositivos.
Este trabajo cuenta con el apoyo de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia (JSPS) mediante las subvenciones de investigación científica (KAKENHI) números JP22H01377 y JP25K01136, así como del fondo de promoción JKA con el número 2024M-394.
