Por FERNANDO HERNÁNDEZ CÁCERES 

Debido a sus propiedades el [1] carbono es, junto con el silicio, uno de los elementos con mayor utilidad para la multidisciplinar ciencia de la nanotecnología. En abril de 2008, investigadores de la [2] Universidad Northwestern descubrieron un hallazgo relacionado con el carbono, un elemento excepcional debido a sus extraordinarias propiedades mecánicas, térmicas, químicas, ópticas y eléctricas: la fabricación de películas delgadas semitransparentes, altamente conductoras, flexibles y de cromatismo variable -con una apariencia similar al vidrio teñido-  a partir de nanotubos metálicos. El artículo, aparecido en [3] Euroresidentes.com y previamente en [4] Nanowerk.com relata la previsible repercusión del descubrimiento en productos de alta tecnología como células solares y monitores de pantalla plana de nueva generación. Entre las diversas aplicaciones que los nanotubos de carbono han inspirado se encuentran conectores, soportes catalíticos, transistores, puertas lógicas, fuentes de emisión de campo, emisores de infrarrojos, biosensores, sondas de escáneres, dispositivos nanomecánicos, refuerzos mecánicos y elementos de almacenamiento de hidrógeno. También hay que señalar, y además con una importancia relevante, las recientes láminas conductoras transparentes basadas en nanotubos de carbono. Los conductores transparentes son materiales ópticamente transparentes y eléctricamente conductores, por lo que son utilizados frecuentemente como electrodos en monitores de pantalla plana, pantallas táctiles, células solares e iluminación de estado sólido. El aumento en la demanda de dispositivos energéticamente eficientes y fuentes de energía alternativas produce un aumento paralelo de la demanda de láminas conductoras transparentes. Sin embargo, hasta ahora el óxido de estaño e indio ([5] ITO) era el material más utilizado para las aplicaciones conductoras transparentes y debido a la escasez de materia prima los costes se han incrementado de forma considerable en los últimos cinco años. Además de este inconveniente económico, el óxido de estaño e indio tiene una optimización óptica limitada y una pobre flexibilidad mecánica, lo que dificulta su utilización en algunas aplicaciones como los diodos orgánicos emisores de luz ([6] OLED) y dispositivos fotovoltaicos orgánicos.

Emisión de luz en pantalla OLED:

Los investigadores del equipo de [7] Northwestern University han logrado producir nanotubos de carbono con propiedades ópticas y eléctricas uniformes identificando un conductor transparente alternativo mediante una técnica conocida como [8] ultracentrifugación en gradiente de densidad de los nanotubos de carbono. Este proceso produce películas delgadas de elevada pureza con una conductividad hasta diez veces mejor en comparación con los materiales de nanotubos de carbono que se venían utilizando hasta hoy. Por otra parte, el proceso de ultracentrifugación en gradiente de densidad permite ordenar los nanotubos según sus propiedades ópticas, lo que posibilita el cromatismo de las láminas resultantes. El resultado visual es una apariencia de vidrio teñido pero, a diferencia de éste, las láminas obtenidas son un conductor eléctrico excelente y flexible, lo cual  propicia su utilización en aplicaciones fotovoltaicas y electrónicas flexibles, como los monitores del futuro.

La tecnología [9] OLED (Organic Light-Emitting Diode) aplicada a los monitores de pantalla plana se encuentra actualmente en desarrollo y su lanzamiento comercial está previsto [10] en los próximos años. Este tipo de diodo se basa en una capa electroluminiscente formada por una película de componentes orgánicos que reaccionan a la estimulación eléctrica, generando y emitiendo luz por sí mismos. Según las estructuras, materiales y componentes orgánicos utilizados se habla de un tipo u otro de OLED. La principal ventaja de esta tecnología son: menor coste, mayor escalabilidad, mayor rango de colores, mayor contraste y brillo, mayor ángulo de visión, menor consumo, menor grosor y flexibilidad mecánica. Las investigaciones actuales estudian la degradación de los materiales y el aumento de las pantallas, motivos que están provocado el retraso de su aparición en el mercado y, tras las cuales, los dispositivos OLED podrían remplazar tanto la tecnología LDC/TFT como la plasma, y expandirse más aún debido a su flexibilidad mecánica.

[11] Sony empezó a vender los primeros monitores OLED con pantalla de 11 pulgadas en 2007. Ahora mismo se encuentra trabajando en un [12] proyecto conjunto con Sharp, Toshiba, Panasonic (Matsushita) y otras empresas tecnológicas japonesas y respaldado por el gobierno japonés mediante la aportación de 21 millones de euros. El proyecto de investigación, con una duración de cinco años, tiene como meta establecer tecnologías OLED básicas sobre las que trabajar, con el fin de fabricar de forma independiente las pantallas del futuro entre 2015 y 2020.