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Gracias a las propiedades flexibles y robustas de los nanotubos de carbono,  investigadores han fabricado transistores que se pueden enrollar, plegar y estirarse. Ahora, un equipo de Japón ha hecho un transistor de  nanotubos de carbono que puede ser arrugado como un trozo de papel, sin degradación de sus propiedades eléctricas. El nuevo transistor es el más flexible  que no experimenta pérdida de rendimiento.

Los investigadores, Shinya Aikawa y coautores de la Universidad de Tokio y la Universidad de Ciencias de Tokio (Japón) han publicado su estudio en una reciente edición de Applied Physics Letters.

«Lo más importante es que la electrónica actual podría ser útil en lugares o situaciones que antes no era posible», dijo el coautor Shigeo Maruyama, un profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Tokio, a PhysOrg.com. «Nuestro dispositivo es tan flexible y deformable, que podría ser pegado en cualquier lugar. Esto podría conducir a dispositivos electrónicos activos que se aplican como un adhesivo o un vendaje adhesivo, así como a la electrónica de portátiles «.

A diferencia de otros transitores de efecto de campo  (FET), el nuevo FET es único en que todos los canales y los electrodos están hechos de nanotubos de carbono (CNT), mientras que el sustrato está hecho de de polialcohol vinílico (PVA) altamente flexible y transparente. Anteriormente, la mayoría de los FETs flexible, transparentse han utilizado oro u óxido de indio y estaño como electrodos. Sin embargo, el oro disminuye la transparencia de los dispositivos mientras que el óxido de indio y estaño es frágil y limita la flexibilidad. FET recientes han sido compuestos enteramente por nanotubos de carbono, pero hasta ahora estos dispositivos se han construido en substratos de plástico gruesos, lo que limita su flexibilidad.

Después de modelar los componentes del dispositivo utilizando fotolitografía estándar y laminando con el PVA, el espesor final del nuevo CNT-FET fue de aproximadamente 15 micras. Este hecho de delgadez del dispositivo altamente flexible, se ha verificado con pruebas que muestran que el transistor terminado podría soportar un radio de curvatura de un mm con casi ningún cambio en las propiedades eléctricas. Aunque otros transistores flexibles se han desarrollado  con radios tan bajos como 0,1 mm, el nuevo transistor es el más flexible que no experimenta una degradación del rendimiento.

Después de someter el transistor a 100 ciclos de arrugado, los investigadores observaron una ligera disminución en la corriente de fuga máxima, que puede ser debido a algunas conexiones de trazos en la red CNT. Sin embargo, la disminución mínima en corriente de drenaje máxima, lo que se estabiliza después de aproximadamente 30 ciclos, no afecta a la transconductancia global, que no fue afectada por la flexión repetida.

Ampliar en: Shinya Aikawa, et al. “Deformable transparent all-carbon-nanotube transistors.” Applied Physics Letters 100, 063502 (2012). DOI: 10.1063/1.3683517