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Impresoras de inyección en la investigación sobre fotosíntesis artificial
En los últimos 40 años se han realizado muchos esfuerzos para lograr la fotosíntesis artificial mediante “hojas artificiales” de silicio, níquel y otros elementos químicos. El objetivo es producir hidrógeno, un vector energético con un futuro muy prometedor en el siglo XXI, y otros biocombustibles. Por supuesto aún queda un largo camino por recorrer para que esta tecnología vea la luz en la industria. Sin embargo, los avances recientes han sido apoyados por un fuerte aumento en la financiación, tanto pública como privada. Muchos expertos aseguran que en diez años habrá sistemas que podrían ser competitivos con otras tecnologías (sobre todo en la producción de hidrógeno).
Se ha tenido que automatizar la búsqueda de nuevos materiales. Para ello se usan impresoras de inyección de tinta modificadas para producir puntos de diferentes aleaciones en placas de cristal. En estos puntos se realizan pruebas masivas de catalizadores y materiales fotosensibles. Las mejoras impresoras de puntos son capaces de producir hasta un millón de puntos con una composición diferente al día. La mejor combinación para el fotoánodo encontrada hasta ahora se basa en una combinación concreta de níquel, hierro, cobalto y óxidos de cerio. Su estabilidad es buena y es transparente, pero no es el catalizador más eficaz conocido.
Ampliar en: La Ciencia de la Mula Francis
Impresión de nanoestructuras con material de automontaje
Un equipo multiinstitucional de ingenieros ha desarrollado un nuevo enfoque para la fabricación de nanoestructuras para la industria de semiconductores y de almacenamiento magnético. Este enfoque combina la tecnología de impresión de inyección avanzada de tinta de arriba- abajo con un enfoque de abajo-arriba (bottom-up) que consiste automontaje de bloques de copolímeros, un tipo de material que puede formar espontáneamente estructuras ultrafinas.
El equipo, formado por nueve investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, la Universidad de Chicago y la Universidad de Hanyang en Corea, fue capaz de aumentar la resolución de su estructura de fabricación compleja de aproximadamente 200 nanómetros a aproximadamente 15 nanómetros. Un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro, el ancho de una molécula de ADN de doble cadena.
La capacidad de fabricar nanoestructuras de polímeros, ADN, proteínas y otros materiales «blandos» tiene el potencial de permitir nuevas clases de electrónica, dispositivos de diagnóstico y sensores químicos. El reto es que muchos de estos materiales son fundamentalmente incompatibles con los tipos de técnicas litográficas que se utilizan tradicionalmente en la industria de circuitos integrados.
Técnicas de impresión recientemente desarrollados, de ultra alta resolución mediante inyección de tinta tienen un cierto potencial, con la resolución demostrada hasta 100-200 nanómetros, pero hay retos importantes para lograr la verdadera dimensión de nanoescala. «Nuestro trabajo demuestra que los procesos de autoensamblaje de polímero pueden proporcionar una forma de evitar esta limitación», dijo John Rogers, profesor en Ciencia de los Materiales e Ingeniería de la UIUC.
Rogers y sus colegas informan sobre sus hallazgos en la edición de septiembre de la revista Nature Nanotechnology. La combinación de impresión de chorro de copolímeros en bloques de auto-montaje permitió a los ingenieros lograr una resolución mucho más alta, según lo sugerido por Onses Serdar, un científico postdoctoral en UIUC. Onses obtuvo su doctorado en la Universidad de Wisconsin con Paul Nealey, ahora profesor Brady W. Dougan de Ingeniería Molecular de Universidad de Chicago y coautor del artículo de Nature. «Este concepto resultó ser muy útil», dijo Rogers.
Los ingenieros utilizan materiales de automontaje para aumentar los procesos de fotolitografía tradicionales que generan patrones para muchas aplicaciones tecnológicas. Primero se crean ya sea un patrón topográfico o químico con los procesos tradicionales. Para el artículo de Nature , esto se hizo en el IMEC en Bélgica, un centro de investigación independiente de nanoelectrónica. El laboratorio de Nealey es pionero de este proceso de autoensamblaje dirigido de copolímeros en bloque con nanopatrones químicos.
Beneficios de impresión e-jet
La forma avanzada de impresión de inyección de tinta que los ingenieros utilizan para depositar localmente bloque de copolímeros se denomina impresión electrohidrodinámica o impresión e-jet, que funciona de forma muy parecida a las impresoras de inyección de tinta de oficinistas usan para imprimir en papel. «La idea es que el flujo de materiales de pequeñas aberturas, excepto e-jet es una versión especial de alta resolución de las impresoras de chorro de tinta que puede imprimir por debajo de varios cientos de nanómetros», dijo Onses. Y debido a que e-jet puede manejar naturalmente tintas fluidas, sirve perfectamente para las suspensiones de solución de nanotubos, nanocristales, nanocables y otros tipos de nanomateriales.
«El aspecto más interesante de este trabajo es la capacidad de combinar las técnicas de ‘arriba-abajo’ de impresión de chorro con procesos de abajo-arriba de auto-ensamblaje, de una manera que abre nuevas posibilidades en la litografía – aplicable a los materiales blandos y duros por igual «, dijo Rogers.
Fuente: M. Serdar Onses, Chiho Song, Lance Williamson, Erick Sutanto, Placid M. Ferreira, Andrew G. Alleyne, Paul F. Nealey, Heejoon Ahn, John A. Rogers. Hierarchical patterns of three-dimensional block-copolymer films formed by electrohydrodynamic jet printing and self-assembly. Nature Nanotechnology, 2013; 8 (9): 667 DOI: 10.1038/nnano.2013.160
Lexmark dejará de fabricar impresoras de inyección de tinta
Lexmark abandonará la fabricación de impresoras de inyección de tinta y el despedirá de 1700 trabajadores, pues el papel está cada vez más pasado de moda en la era de los cada vez más elegantes dispositivos digitales y álbumes de fotos en línea en sitios de internet como redes sociales.
La reorganización anunciada es la última secuela de la creciente popularidad de los teléfonos inteligentes y Tablet PC que hacen que sea más fácil de almacenar y recuperar el contenido desde cualquier lugar con una conexión a internet. Como resultado las impresoras de computadoras se usan con menos frecuencia, sobre todo en casa. Eso hace daño a los fabricantes de impresoras, cuyos ingresos están cayendo junto con los márgenes de ganancia, al mismo tiempo están siendo presionados por la competencia feroz.
«Es un mercado en retroceso con demasiados jugadores», dijo el analista de Gartner Inc. Federico De Silva. Se estima que el número de páginas impresas por mes del consumidor medio ha caído en más del 40 por ciento en los últimos años. Lexmark International Inc. respondió tirando del enchufe en su negocio de inyección de tinta. La compañía, con sede en Lexington Kentucky, dejarán de producir las impresoras de inyección de tinta que se venden principalmente a los consumidores y en su lugar se centrarán en máquinas más sofisticadas destinadas a oficinas y clientes que todavía producen una gran cantidad de contenido en papel, al igual que los anunciantes y los editores del catálogo.
Las personas que ya poseen inyección de tinta Lexmark no deberían tener preocupaciones inmediatas. Lexmark planea vender cartuchos de tinta de repuesto y otros suministros para sus máquinas obsoletas por varios años más. El impacto más inmediato recaerá sobre los trabajadores de Lexmark. La compañía previstos incluyen 1700 recortes de empleo, 1100 en sus operaciones de fabricación. Uno de los mayores éxitos vendrán en Cebu, Filipinas, donde Lexmark planea cerrar una planta a finales de 2015. Los recortes afectarán a alrededor del 13 por ciento de la fuerza laboral de Lexmark, en base a los 13300 empleados de la plantilla de la empresa en el inicio de este año.
Lexmark está tratando de recortar los gastos anuales por $ 85 millones el próximo año, con un ahorro previsto de escalar hasta $ 95 millones anuales cuando los cortes se completen en 2015. La compañía espera que cerca de $ 160 millones en gastos en los próximos tres años para las indemnizaciones por despido y otros costes. Lexmark espera recuperar parte del dinero mediante la venta de sus cerca de 1000 patentes sobre la tecnología de inyección de tinta y otros elementos de su negocio descartado.
Los inversionistas aplaudieron a la dirección de Lexmark, las acciones aumentaron en US $ 2,67, o 14 por ciento, a 21,68 dólares en operaciones de la tarde. El valor se mantiene muy por fuera de su máximo de 52 semanas de 38,34 dólares alcanzado hace seis meses, poco después la empresa dio a conocer sus planes de eliminar 625 puestos de trabajo.
La decisión de dejar las impresoras de inyección de tinta se produce un mes después de Lexmark reportó una disminución en un 61 por ciento de ganancias para el último trimestre. Hewlett-Packard Co., el mayor fabricante mundial de impresoras de computadoras, también está teniendo un momento difícil para vender sus máquinas menos costosas para los consumidores. Sus ventas de unidades de impresoras de consumo cayó un 23 por ciento desde el año pasado durante su trimestre más reciente.
El analista De Silva dijo que los fabricantes de impresoras han agravado sus problemas mediante el mantenimiento de altos precios de los cartuchos de tinta al mismo tiempo, la gente les resulta tan fácil de leer muchos documentos en Internet conectados a tabletas como el iPad de Apple Inc. ‘s. «La impresión no va a desaparecer por completo, pero más personas están aprendiendo la mejor forma de consumir contenidos en estos días está en un dispositivo digital», dijo De Silva.
Kyocera desarrolla el cabezal de inyección de tinta más rápido del mundo 300dpi
Kyocera Corporation anunció que ha desarrollado un nuevo cabezal de impresión de inyección de tinta de 300 puntos por pulgada (una pulgada equivae a 2.54 cm) – un componente clave para las impresoras de inyección de tinta comerciales – que permite simultánear dos colores de impresión con un solo cabezal de impresión. Con una resolución de 300 ppp, ofrece la velocidad más rápida del mundo de impresión de 152m/min. Las muestras del nuevo producto estarán disponible durante el año.
El nuevo producto alcanza simultánea dos colores de impresión con un solo cabezal de impresión. Esto no sólo reduce eficazmente a la mitad el número de cabezales de impresión necesarios en la impresora, sino que también reduce el número de piezas necesarias para el cableado, lo que contribuye a la reducción del tamaño del equipo. Además, se ha logrado un ancho de impresión efectiva de 112 mm, el más ancho del mundo para este tipo de cabezal de impresión. La reducción del número de cabezales de impresión utilizados, incluso cuando se requiere un gran ancho de impresión, contribuye al diseño del equipo más simple y fácil montaje. La configuración del modelo de boquilla 300dpi evita la mezcla de tintas en el punto de contacto con el material impreso – un problema potencial cuando se imprimen dos colores simultáneamente desde el mismo cabezal de impresión -garantizar que el nuevo cabezal de impresión de dos colores proporciona una calidad de las imágenes impresas. Además, el cabezal de impresión es el más rápido del mundo con velocidad de impresión de 152m/min en un cabezal de impresión 300 ppp con la simultnaeidad de dos colores de impresión, lo que contribuye a aumentar la productividad a través de alta velocidad de impresión.
Fuente: PHYS.ORG
Nueva tinta de plata para la impresión de circuitos electrónicos
Científicos de la Universidad de Illinois han desarrollado una nueva tinta de plata reactiva para la impresión de alto rendimiento de partes de electrónica, materiales de bajo costo tales como sustratos flexibles de plástico, papel o tela.
La electrónica impresa de bajo costo es prometedora para materiales flexibles, antenas, baterías, sensores, energía solar, dispositivos portátiles y mucho más.La mayoría de las tintas conductivas se basan en pequeñas partículas metálicas en suspensión en la tinta. La tinta es una solución transparente de acetato de plata y amoníaco. La plata sigue estando disuelta en la solución hasta que se imprime, y el líquido se evapora, dando lugar a las características de conducción eléctrica.
La tinta reactiva tiene varias ventajas sobre las partículas tintas. Es mucho más rápido que hacer: Un lote toma unos minutos para mezclar, de acuerdo con Walker, mientras que las partículas tintas a base de tomar varias horas y múltiples pasos para prepararse. La tinta también es estable durante varias semanas.
La tinta de plata reactiva también puede imprimirse a través de boquillas de 100 nanómetros, un orden de magnitud inferior que las partículas de tinta, una característica importante para la microelectrónica impresa. Por otra parte, la baja viscosidad de la tinta hace que sea adecuada para la impresión de inyección de tinta, escritura de tinta directa, aerógrafo y fumigación en grandes área.
«Para las aplicaciones de electrónica impresa, se necesita ser capaz de almacenar la tinta durante varios meses porque la plata es cara», dijo Walker. «Dado que las partículas de plata en realidad no se forman hasta que la tinta sale de la boquilla y se evapora el amoníaco, la tinta se mantiene estable durante largos periodos de tiempo. Para la impresión de toberas finas, que es una rareza. »
La tinta de plata reactiva cuenta con una ventaja aún más fundamental: una temperatura de procesamiento baja. Las tintas metálicas normalmente necesitan ser calentadas para lograr la conductividad a través de un proceso llamado hibridación. Las temperaturas de recocido para muchas partículas de tintas son demasiado altas para muchos plásticos de bajo costo o papel. Por el contrario, la tinta de plata reactiva presenta una conductividad eléctrica cercana a la de plata pura en un recocido a 90 Celsius.
Memjet, nueva tecnología en impresión de tinta
La compañía detrás de la nueva tecnología, Memjet, tiene esperanza de llevarse una parte significativa de los $ 250 000 millones del mercado de la impresión anual en el mundo.
«Estamos trayendo el cambio revolucionario para la industria,» dijo Len Lauer, director general de Memjet.
Memjet puede ser varias veces más rápida que una de inyección de tinta regular, ya que en lugar de tener una cabeza de impresión que barre a través de la página, una y otra vez, la cabeza Memjet es tan ancha como la página y no se mueve. A medida que el papel viaja por debajo de ella, 70 000 boquillas de chorros de tinta microscópicas funcionan todos al mismo tiempo.
Las impresoras láser de gama alta pueden igualar la velocidad de Memjet, pero cuestan más, tanto para comprarlas y utilizarlas. Lauer espera impresoras Memjet preparadas para salir al mercado este año por $ 500 a $ 600. La tinta va a costar alrededor de cinco centavos de dólar por página, en comparación con 12 a 25 centavos por página del tóner láser o de la tinta de inyección de tinta.
El ancho de página y los pequeños inyectores son posibles gracias a avances en los sistemas micro-electro-mecánicos, o MEMS. Estas son piezas hechas de silicio usando muchas de las mismas técnicas que van a servir para hacer chips de ordenador, por lo que los fabricantes pueden crear conjuntos mecánicos diminutos y muy precisos. Los MEMS también se utilizan en los proyectores de cine digital y en los sensores que captan el movimiento de los mandos de la Wii de Nintendo y los teléfonos inteligentes como el iPhone. Otras empresas han mostrado cabezas de inyección de tinta de este tipo, pero Memjet parece ser el primero en hacer un producto terminado para equipos de escritorio.
El inventor de la cabeza Memjet es Kia Silverbrook, un australiano, pero la compañía tiene su sede en San Diego. Lauer viene de otra compañía basada en San Diego, desarrolladora de tecnología inalámbrica Qualcomm Inc., donde fue jefe de operaciones.
Las primerasl Memjet para el mercado de oficinas serán vendidos por el fabricante de computadoras Lenovo Corp. en China a principios de este año y por otros socios en Taiwán e India, según anunciaron esta semana. Memjet no ha anunciado un socio en EE.UU., pero Lauer dijo que la impresora se venderá este año también.
En una demostración de esta semana en el International Consumer Electronics Show en Las Vegas, un prototipo de la impresora de oficina ha logrado páginas a todo color, una por segundo, de una calidad indistinguible de una impresora de inyección de tinta buena.
«Es un disruptor porque es muy rápida por un precio muy bajo», dijo Keith Kmetz, un analista de la industria de impresión de IDC. La tecnología «ha tenido el mercado alborotado», dijo. Memjet tiene todavía que demostrar que sus socios pueden comercializar las impresoras con eficacia. Memjet ha hablado de su tecnología durante años, mientras que endereza algunos problemas, por lo que no alcanzará a los jugadores bien establecidos, como Hewlett-Packard, Lexmark International Inc. y Canon, por sorpresa.
Memjet no se dirige a los consumidores con sus impresoras, al menos por ahora. El mercado de impresoras de hogar es aún más difícil que el mercado de oficinas, ya que los fabricantes como HP subsidian sus productos en gran medida, para luego recuperar el dinero de la venta de cartuchos de tinta (a precios abusivos). La impresión rápida no es tan importante para los consumidores, que también requieren menos la impresión y portando más información e imágenes en torno a sus teléfonos inteligentes.
Ampliar información en: PHYSORG.COM
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Enlaces de interés:
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– Tecnologías de impresión en color.
– Apuntes Periféricos de un ordenador. GAP. UMU. Introducción a la Informática.
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