Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Research Project:
UNA NUEVA GENERACIÓN DE DISPOSITIVOS FOTÓNICOS BASADA EN MATERIALES AUTOORGANIZADOS: FABRICACIÓN
Year:2014
Research Areas
  • Electronic technology and of the communications
Information
Abstract
Este proyecto se centra en la fabricación de dispositivos fotónicos mediante estructuras autoorganizadas, las cuales constituyen un área I+D con numerosas aplicaciones. En el caso de los dispositivos fotónicos, estas estructuras aportan soluciones simples y fiables a componentes clave de sistemas con las más diversas funcionalidades. Los cristales líquidos (CL), con su autoensamblado espontáneo, constituyen un buen punto de partida para la preparación de materiales autoorganizados. En los CL polimerizados (LCPs) se consigue fijar algunas propiedades (birrefringencia y ordenación) tras su polimerización, obteniéndose estructuras autoorganizadas sencillas. También se combinan ambos tipos de materiales dando lugar a composites rígidos o flexibles con birrefringencia variable por campos externos. Aunque conocidos hace más de dos décadas, estos materiales solo han empezado a desarrollarse recientemente. Los solicitantes han participado en este desarrollo, logrando como resultado más notorio una patente internacional de un dispositivo de seguridad, en explotación por una empresa spin-off del grupo UPM. El proyecto declara cinco objetivos generales. Los tres primeros son objetivos fundamentales relacionados con estructuras autoorganizadas: (1) explorar los límites tecnológicos de los composites, (2) mejorar las propiedades dinámicas de sus dispositivos y (3) incrementar la movilidad de portadores en dispositivos de electrónica orgánica que empleen materiales electroluminiscentes polímeros con fase CL. Los otros dos objetivos se enfocan hacia un reto tecnológico, que se sustancia en la realización de dos prototipos precomerciales: una cámara plenóptica con array de microlentes reconfigurable y una antena reflectarray sintonizable para microondas. Estos prototipos parten de los resultados esperados en los otros paquetes de trabajo y de la experiencia previa de los grupos participantes en el diseño de lentes sintonizables y reflectarrays basados en CL. El proyecto se divide asimismo en cinco paquetes de trabajo. Los tres primeros son transversales, ligados a los objetivos mencionados y desarrollan una exploración sistemática de dispositivos basados en estas familias de materiales: generación de plasmones en materiales nanodopados con partículas de plata y oro; desviadores de haz de campo evanescente, donde el LCP se emplea como guía de onda y material de alineamiento del CL simultáneamente; lentes, microlentes y vórtices de composites en estructuras planas y volumétricas; CL estabilizados por polímero generando scattering polarizado con alta velocidad de conmutación, así como OLEDs y fotodetectores orgánicos con elevada movilidad de portadores sobre sustratos flexibles. Los dos últimos paquetes de trabajo desarrollan las tareas necesarias para la fabricación y caracterización de los dos prototipos. En comparación con los CL clásicos, los composites y LCP propuestos presentan tres grandes ventajas, aplicables a un buen número de dispositivos fotónicos: incremento sustancial de la respuesta dinámica; posibilidad de realizar dispositivos en volumen, guías de onda anisótropas y circuitos fotónicos, y mejora de la movilidad de portadores en el caso de dispositivos de electrónica orgánica. El proyecto es transversal y se enmarca claramente en Fotónica, una de las key enabling technologies (Tecnologías Facilitadoras Esenciales) del Programa H2020. Se relaciona asimismo con materiales avanzados, nanotecnología y microelectrónica.
International
No
Project type
Proyectos y convenios en convocatorias públicas competitivas
Company
Ministerio de Economía y Competitividad
Entity Nationality
ESPAÑA
Entity size
Desconocido
Granting date
01/08/2014
Participants
  • Director: Jose Manuel Oton Sanchez (UPM)
  • Codirector: Patxi Xabier Quintana Arregui (UPM)
  • Participante: Morten Andreas Geday (UPM)
  • Participante: Beatriz Romero Herrero (Universidad Rey Juan Carlos)
  • Participante: Belén Arredondo Conchillo (Universidad Rey Juan Carlos)
  • Participante: Mariano Barba Gea (UPM)
  • Participante: Noureddine Bennis . (UPM)
  • Participante: Eva Otón Martínez (UPM)
  • Participante: David Poudereux Sanchez (UPM)
  • Participante: Amanda García García (UPM)
Research Group, Departaments and Institutes related
  • Creador: Grupo de Investigación: Grupo de Fotónica Aplicada
  • Grupo de Investigación: Grupo de Electromagnetismo Aplicado
  • Departamento: Tecnología Fotónica y Bioingeniería
  • Centro o Instituto I+D+i: Centro de Materiales y Dispositivos Avanzados para Tecnologías de Información y Comunicaciones
  • Departamento: Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
S2i 2019 Observatorio de investigación @ UPM con la colaboración del Consejo Social UPM
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNCIDE 2011 (OTR-2011-0236)
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNPACTO (IPT-020000-2010-22)