A lo largo de los últimos años los esfuerzos dedicados a la investigación del procesado a baja temperatura de láminas delgadas de óxidos metálicos se han incrementado notablemente. Los beneficios que se obtienen de la disminución de la temperatura de procesado van de la reducción del impacto medioambiental (huella de carbono) a la disminución de los costes de producción. Además, el procesado a bajas temperaturas ha abierto la puerta a la incorporación de un número creciente de materiales (por ejemplo los semiconductores amorfos) en áreas tecnológicamente disruptivas como la electrónica flexible. Esta línea de investigación explora un conjunto de estrategias basadas en métodos químicos por vía húmeda que permiten inducir la cristalización de láminas delgadas de óxidos metálicos a bajas temperatures (por debajo de 400 ºC). Los procesos clave para conseguir este objetivo se diseñan en función del punto específico del proceso de fabricación en el que nos encontremos, que pued ser el proceso de formación de una red de metal-oxígeno amorfa y altamente densificada o el de cristalización del óxido metálico. El papel de la fotoquímica es particularmente importante en los procesos que diseñamos, en los que la luz puede ser usada también como una fuente de energía complementaria al calentamiento convencional. La reducción del consumo de energía debido al descenso de las temperaturas de procesado puede acercarnos a un sistema de fabricación sostenible, al no requerir practicamente procesos de calentamiento.

 

En la actualidad, el crecimiento de capas de óxidos metálicos directamente sobre substratos flexibles (plástico, papel o textiles) solo es posible a temperaturas de procesado por debajo de aquellas que causan su degradación, que están siempre por debajo de 350 ºC, que es una de las temperaturas más altas (poliamida). Esto consitituye un gran reto para conseguir la integración efectiva de óxidos complejos, ya que sus temperaturas de cristalización (por encima de 600 ºC) están todavía varios cientos de grados por encima de los valores que los substratos poliméricos pueden soportar. La mayoría de los óxidos metálicos necesitan estar cristalizados para mostrar las propiedades que definen su funcionalidad. La versatilidad de los métodos químicos por vía húmeda han permitido explorar nuevos caminos de cristalización para estos óxidos metálicos, haciéndolos el orígen de próxima generación de dispositivos electrónicos flexibles. Esta línea de investigación tiene como objetivo la incorporación de óxidos cristalinos en estos dispositivos para proporcionarles un amplio rango de nueva funcionalidades (eléctricas, magnéticas, ópticas), más allá de las que caracterizan los dispositivos electrónicos flexibles actuales. Como consecuencia, los óxidos metálicos estarán disponibles para el desarrollo de aplicaciones disruptivas en macroelectrónica, tecnologías para la información digital y comunicaciones, o wearables, con especial interés en aplicaciones en salud.

 

El prespectiva de la creación de piel artificial con prestaciones sensoriales humanas supone el desarrollo de redes electrónicas compuestas de dispositivos flexibles y estirables compatibles con su implementación en grandes superficies y que incorporan multiples funcionalidades (piel electróncia). La aparición de avances significativos a este respecto se sustentan en el desarrollo de nuevos materials con un comportamiento electrónico superior. Se espera que los óxidos complejos respondan a este reto, pero su integración en dispositivos de piel electrónica requiere una verdadera revolución tecnológica debido a sus altas temperaturas de cristalización. Una tecnología de grandes superficies y bajo coste que sea capaz de crecer estos óxidos sobre sustratos flexibles y estirables puede dar lugar a una nueva generación de dispositivos que superen a los actuales basados en materiales orgánicos y amorfos. Esta línea de investigación está relacionada con el desarrollo de sensores flexibles de elevada sensibilidad para dispositivos de piel electrónica, basados en  óxidos piezoeléctricos y piroeléctricos con una respuesta óptima a estímulos tactiles y térmicos (como la funciones más relevantes de la piel humana). Además, las propiedades de la piel electónica se pueden aumentar añadiendo la capacidad de autoabastecimiento, que se consigue a través de la incorporación de recolectrores de energía mecánica y/o celdas solares basadas en óxidos piezoeléctricos o fotovoltaícos, respectivamente.based on piezoelectric or photovoltaic oxides, respectively. La demostración de diferentes componentes electrónicos con aplicaciones en dispositivos de piel electrónica para la salud y la robótica serán parte de la investigación a realizar.