El Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), Universidad de Utah y Meta han desarrollado un nuevo tipo de material de sustrato flexible, que permite no sólo el reciclaje de materiales y componentes al final de la vida útil de un dispositivo, sino también la fabricación escalable de circuitos multicapa más complejos que los que proporcionan los sustratos existentes.
La mayoría de estas investigaciones se han centrado en materiales poliméricos completamente diferentes, como el kapton, que tiene muchas ventajas, incluidas excelentes propiedades térmicas y aislantes y una fácil disponibilidad de materiales de origen. Sin embargo, también es prácticamente imposible fundir o disolver el Kapton, por lo que no se puede reprocesar.
Las mismas propiedades también dificultan la fabricación de circuitos en arquitecturas avanzadas, como la electrónica multicapa. La forma tradicional de fabricar Kapton implica calentar el material a una temperatura de entre 200ºC y 300ºC.
El polímero fotopolimerizable como material alternativo
El material alternativo que desarrolló el equipo es un polímero fotopolimerizable similar a los que utilizan actualmente los dentistas para crear empastes resistentes y duraderos, que se curan en unos pocos segundos con luz ultravioleta. Este método de endurecimiento del material no solo es comparativamente rápido, sino que también puede funcionar a temperatura ambiente.
El nuevo material podría servir como sustrato para circuitos multicapa, lo que ofrece una forma de aumentar considerablemente la cantidad de componentes que se pueden empaquetar en un factor de forma pequeño. Anteriormente, como el sustrato de Kapton no se derrite fácilmente, las capas tenían que pegarse entre sí, lo que añade pasos y costes al proceso. El hecho de que el nuevo material pueda procesarse a baja temperatura y, al mismo tiempo, endurecerse muy rápidamente según la demanda podría abrir posibilidades para nuevos dispositivos multicapa.
En cuanto a la reciclabilidad, el equipo introdujo subunidades en la cadena principal del polímero que pueden disolverse rápidamente con una solución de alcohol y catalizador. Luego, los metales preciosos utilizados en los circuitos, así como los microchips completos, pueden recuperarse de la solución y reutilizarse para nuevos dispositivos.