La fabricación mediante procesos de impresión de producto electrónico de altas prestaciones y bajo coste es una alternativa innovadora a los métodos de fabricación convencionales no imprimibles. Estas técnicas permiten gran flexibilidad, facilidad de integración, capacidad para adaptarse a entornos muy diferentes a un menor coste y con escalabilidad en grandes formatos.
Los objetivos técnicos concretos que se persiguen en este proyecto son los siguientes:
1) Formulación de una tinta resistiva para su impresión por serigrafía (año 1:2016).
2) Optimización y pre-escalado de una tinta resistiva para su impresión por serigrafía (año 2:2017).
3) Formulación de una tinta conductora para su impresión por offset (año 1:2016).
4) Optimización y pre-escalado de una tinta conductora para su impresión por offset (año 2:2017).
Durante el año pasado, se logró obtener una tinta resistiva para serigrafía y una tinta conductora para offset. Ambas tintas eran estables y presentaban cierta funcionalidad. Durante este año, se ha trabajado en la optimización y pre-escalado de estas tintas (objetivos 2 y 4) alcanzándose unos resultados excelentes.
En la optimización y pre-escalado de una tinta resistiva para serigrafía, se ha trabajado en la mejora de las tintas con dos tipos de funcionalidades, una para sensores electroquímicos y otra con distintos rangos de conductividades. La serigrafía de tintas de carbono es una parte fundamental del desarrollo de biosensores electroquímicos impresos desechables. Existe poca disposición por parte de los proveedores a optimizar o adecuar los materiales a los requerimientos del cliente. El contar con una tinta propia de serigrafía en base carbono permitiría esta adecuación con una importante reducción de costes de fabricación y estableciendo unas diferencias tecnológicas frente a las tintas comerciales actuales.
Durante este año se ha trabajado en conseguir que la formulación de la tinta para sensores electroquímicos fuera reproducible y repetible. Para ello, se ha trabajado en establecer un protocolo adecuado para conseguir el mismo grado de dispersión en todos los lotes mediante estudios reológicos, ya que afecta considerablemente a la funcionalidad de la tinta como electrodo. Una vez establecido el protocolo de dispersión, se ha realizado un pre-escalado de la tinta, fabricando 500 g de la misma y, los resultados obtenidos, en cuanto a comportamiento reológico y funcional, han sido satisfactorios.
De esta forma se ha conseguido una formulación robusta y con unas prestaciones funcionales excelentes, superando en propiedades a tintas comerciales. Además, se han conseguido tintas resistivas con diferentes valores de conductividad, lo que permitirá poder fabricar dispositivos con resistencias concretas.
En la optimización y pre-escalado de una tinta conductora para offset, se ha trabajado en lograr funcionalidad con una única pasada de impresión. El desarrollo de esta tinta supone una ventaja competitiva ya que la oferta de materiales funcionales para offset es escasa a nivel mundial, especialmente en electrónica impresa. Actualmente, no existe ninguna tinta en el mercado que ofrezca estas prestaciones por lo que se daría respuesta a una necesidad detectada por las empresas de artes gráficas abriéndose nuevas oportunidades en este campo.
Dopando la tinta con partículas de plata y aumentando la cantidad de aditivo antisecante, se ha conseguido que la tinta cubra perfectamente en un única pasada de impresión, siendo funcional. Se ha realizado el pre-escalado de la tinta observándose que no se producen variaciones en las propiedades cuando se fabrica a gran escala. Además, se ha realizado una prueba con 6 kg de tinta en las instalaciones de una de las empresas del Clúster, que cuenta con una máquina de mayores dimensiones. Los resultados obtenidos han sido excelentes. Para demostrar la funcionalidad de la tinta se ha preparado un dispositivo musical, en este caso, un piano, de manera que cuando se pulsa en una tecla, esta emite un sonido correspondiente a una nota musical.
Por tanto, se ha logrado una tinta novedosa y única actualmente en el mercado para la tecnología offset. Esta tinta ofrece nuevas maneras de fabricar dispositivos electrónicos sobre papel, más económicas y rápidas y abre nuevas oportunidades al sector de las artes gráficas.
