Producción por ultrasonidos de tintas conductoras a gran escala
- La dispersión uniforme de nanopartículas como la plata, el grafeno o los CNT con un tamaño de partícula adaptado con precisión es crucial para la producción de tintas altamente conductoras.
- Los potentes dispersores ultrasónicos permiten sintetizar, desaglomerar y distribuir nanopartículas metálicas (p. ej., Ag) y de carbono (p. ej., CNT, grafeno), así como nanocompuestos con una excelente conductividad eléctrica.
- Los dispersores ultrasónicos Hielscher garantizan dispersiones de alta calidad, al tiempo que son muy eficaces, fiables y rentables.
Dispersión ultrasónica de nanopartículas conductoras
La tinta conductora tiene – como su nombre indica – la funcionalidad de la conductividad eléctrica. Para preparar tintas y revestimientos conductores, los componentes que conducen la electricidad (cargas conductoras) deben dispersarse de forma muy uniforme en la base de tinta. Las nanopartículas como la plata, el cobre, los CNT, el grafeno, el grafito, otras partículas recubiertas de metal y los nanocompuestos se incorporan para conseguir una alta conductividad.
Los procesadores ultrasónicos crean fuerzas de cizallamiento extremadamente intensas, gracias a las cuales pueden superarse las fuerzas de van der Waals y los enlaces moleculares. La dispersión ultrasónica es la técnica preferida para dispersar nanopartículas, ya que la sonicación proporciona una distribución granulométrica muy estrecha, altas funcionalidades de las partículas y resultados reproducibles.
- Tintas nanoplata
- Tintas de grafeno (con cargas muy elevadas de grafeno)
- Tintas de cobre (nanocables y nanopartículas)
- Tintas CNT
- Tintas SWNT
- Tintas de nano-oro
- nanocompuestos para colectores
- Tintas imprimibles en 3D
- adhesivos conductores de la electricidad (ECA)
Dispersión ultrasónica de nanopartículas dieléctricas
Para conferir propiedades aislantes a un compuesto, las partículas dieléctricas como SiO2, ZnO, nanocompuestos de alúmina-epoxi, entre otras, deben dispersarse homogéneamente como partículas individuales en la matriz. La dispersión ultrasónica garantiza la rotura de los aglomerados para que las nanopartículas estén bien dispersas. Una distribución muy estrecha de las partículas es crucial para obtener una funcionalidad dieléctrica fiable del material.
Ultrasonidos de alta potencia Hielscher para nanodispersiones
Los potentes sistemas ultrasónicos garantizan una dispersión fiable de las nanopartículas – En comparación con otros proveedores de ultrasonidos, los sistemas de ultrasonidos de Hielscher son capaces de proporcionar amplitudes muy elevadas, de hasta 200 µm. – continuously run in 24/7 operation and with simple sonotrode shapes. If an application requires even higher amplitudes and/or very high temperatures, Hielscher offers customized ultrasonic sonotrodes, which can deliver amplitudes of >200µm and inserted into very hot environments (e.g. for sonication of metal melts). The robustness of Hielscher ultrasonic equipment fullfils industrial standards. All our equipment is built for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:
Volumen del lote | Tasa de flujo | Dispositivos recomendados |
---|---|---|
10 a 2000 mL | 20 a 400 mL/min. | UP200Ht, UP400St |
0,1 a 20 L | 0,2 a 4 L/min | UIP2000hdT |
10 a 100 L | 2 a 10 L/min | UIP4000 |
n.a. | 10 a 100 L/min | UIP16000 |
n.a. | mayor | Grupo de UIP16000 |
- tamaño de partícula a medida
- alta conductividad
- Alta carga de partículas
- viscosidades bajas a altas
- control de procesos
- fácil procesamiento
- Rápido
- Rentabilidad

Procesador ultrasónico industrial UIP16000 (16 kW) para la producción de tintas conductoras
Literatura / Referencia
- del Bosque, A.; Sánchez-Romate, X.F.; Sánchez, M.; Ureña, A. (2022): Easy-Scalable Flexible Sensors Made of Carbon Nanotube-Doped Polydimethylsiloxane: Analysis of Manufacturing Conditions and Proof of Concept. Sensors 2022, 22, 5147.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue 1. January 9, 2020.
- Kim, Moojoon; Kim, Jungsoon; Jo, Misun; Ha, Kanglyeo (2010): Dispersion effect of nano particle according to ultrasound exposure by using focused ultrasonic field. Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics 6-8 December, 2010. 31, 2010. 549-550.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Pekarovicov, Alexandra; Pekarovic, Jan (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Industry insight Pira International 2009.
Información interesante
nanopartículas conductoras de la electricidad
Las nanopartículas (NPs) ofrecen características materiales únicas, que pueden diferir drásticamente de las características del material a granel. Los nanomateriales tienen formas muy diversas. Pueden tener una relación de aspecto extremadamente alta de 1:1.000.000 (por ejemplo, los nanotubos) o una forma perfectamente esférica. Además de tubos y esferas, las nanopartículas tienen forma de varillas, alambres, bigotes, nanoflores, fibras, copos y puntos.
El tamaño y la forma de las nanopartículas desempeñan un papel importante en las propiedades de las nanopartículas, como la resistencia a la tracción, la flexibilidad, las propiedades termomecánicas, conductoras, dieléctricas, magnéticas y ópticas. Para impartir esas funcionalidades a los materiales compuestos, las nanopartículas deben dispersarse y mezclarse uniformemente en la matriz. Para obtener una dispersión de alta calidad, la técnica de dispersión preferida es la ultrasonicación.
Las nanopartículas conductoras de la electricidad se utilizan mucho para dotar a las tintas y recubrimientos de capacidad de conducción eléctrica. La nanoplata (nano-Ag) es uno de los nanorrellenos más utilizados en las tintas conductoras. Las tintas conductoras a base de plata pueden formularse como tintas a base de agua y serigrafiables, que son flexibles y resistentes a las arrugas.
tintas conductoras
Las tintas conductoras son polímeros conductores (polianilina, politiofeno o polipirrol, etc.) que pueden depositarse mediante impresión por chorro de tinta, revestimiento por rotación, etc. Las tintas electroconductoras habituales pueden clasificarse en tres categorías en función de sus componentes conductores, que pueden ser metales nobles, polímeros conductores o nanomateriales de carbono. Las tintas conductoras tienen una amplia gama de aplicaciones y se utilizan en la fabricación de productos electrónicos, envases (PET y películas de plástico), sensores, antenas, etiquetas RFID, pantallas táctiles, pantallas OLED, calentadores impresos y muchos otros.
El PEDOT:PSS [poli(3,4-etilendioxitiofeno) poli(estirenosulfonato)] es uno de los polímeros conductores más utilizados, que ofrece además de su alta conductividad un aspecto transparente. Añadiendo una red de nanotubos de carbono, nanocables de plata y/o grafeno, la conductividad del PEDOT:PSS puede mejorarse considerablemente. Existen tintas y formulaciones de PEDOT:PSS modificadas para diferentes procesos de recubrimiento e impresión. Las tintas PEDOT:PSS de base acuosa se utilizan principalmente en el recubrimiento de troqueles de ranura, la flexografía, el huecograbado y la impresión por chorro de tinta.
Tintas dieléctricas
Las tintas y recubrimientos dieléctricos son eléctricamente no conductores y se utilizan en la serigrafía de placas de circuitos electrónicos con el fin de construir una capa aislante para la protección y realce de los materiales conductores.
Las nanopartículas dieléctricas se utilizan para dotar a tintas, pastas y revestimientos de capacidad aislante.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento de laboratorio a tamaño industrial.