El mundo mágico de los libros de Harry Potter ha sido irresistiblemente atractivo para millones de lectores. Hasta ahora, los aspectos de ese mundo no son tan inverosímiles como parecieran, aunque se trata de ciencias, no de magia, lo que los están haciendo posibles. Por ejemplo, los periódicos. Los muggles (personas que carecen de poderes mágicos) se conforman con leer páginas planas estáticas cada mañana, mientras que Harry y sus compañeros magos disfrutan de un sinfín de imágenes en el Daily Prophet. Pero para Chen Liang-gee, esto no es fantasía, sino una realidad alcanzable en el futuro cercano. “Es absolutamente posible que los periódicos y libros en ese mundo de fantasía aparezcan en nuestro mundo”, dice Chen.
Chen es director general del Laboratorio de Investigación sobre Electrónicos y Optoelectrónicos (EOL, siglas en inglés) en el Instituto de Investigaciones sobre Tecnología Industrial (ITRI, siglas en inglés), una organización de nivel nacional para la investigación aplicada en la tecnología industrial. El trabajo de su laboratorio se centra en el desarrollo de electrónicos flexibles, un campo que comenzó a llamar la atención en Taiwan hace apenas dos años.
Tradicionalmente, los circuitos electrónicos se depositan sobre substratos rígidos mediante fotolitografía, por ejemplo, sobre obleas de silicio para circuitos integrados o sobre substratos de vidrio para pantallas de cristal líquido. En cambio, la electrónica flexible es una tecnología que fabrica circuitos electrónicos mediante la colocación de transistores, diodos, otros aparatos electrónicos sobre substratos flexibles, tales como plástico, papel o papel de metal.
La tarea principal de la investigación de electrónicos flexibles es desarrollar materiales y maneras innovadoras de utilizarlos. Lo crucial aquí es la tecnología de depositar circuitos electrónicos mediante su impresión sobre substratos, lo que explica por qué los electrónicos flexibles también se conocen como electrónicos impresos. Aquí es particularmente importante el desarrollo de impresión continua en forma de rollo y el depósito de aparatos electrónicos sobre los rollos de substratos flexibles.
Según Chen Show-an, profesor en el Departamento de Ingeniería Química en la Universidad Nacional Tsing Hua, de Taiwan, la investigación básica relacionada se ha realizado desde los años setenta. Sin embargo, ésta despegó después que tres científicos compartieron el Premio Nobel en Química en el 2000, por su descubrimiento y desarrollo de polímeros conductores —polímeros son los bloques de construcción de los plásticos. La investigación para las aplicaciones industriales comenzó alrededor de 2000, “Taiwan no prestó mucha atención a la investigación básica hasta hace alrededor de dos años. Ahora, todo el mundo en la academia parece estar interesado en esto”, dice Chen, quien ha estado él mismo trabajando en este campo desde principios de los ochenta.
Cerrando la brecha
Chen Show-an piensa que Taiwan está rezagada un par de años detrás de Japón y Estados Unidos en investigación aplicada; EOL está desempeñando el principal papel en este asunto. Una agencia que combina la Organización de Investigación y Servicio de Electrónicos, y los Laboratorios de Optoelectrónicos y Sistema, el primero se conoce por fomentar la industria de semiconductores en Taiwan, y el segundo dio lugar a la industria de pantallas planas, EOL fue creado a principios de este año y se encargó de construir un ambiente favorable para el desarrollo de la próxima industria de alta tecnología.
La idea de realizar investigación en electrónica flexible fue primero propuesta por Chen Liang-gee en 2004. “En el sector de la alta tecnología de Taiwan, hay que pensar qué nueva área merece atención, si deseamos ver otra ola de crecimiento en 10 años”, dice. La biotecnología es una opción, aunque él piensa que la investigación en este campo necesita enfocarse más. “Pero ¿cuál es el futuro para la industria de electrónicos después del éxito de los semiconductores y las pantallas planas? Debemos utilizar la experiencia de Taiwan en el campo y encontrar una nueva dirección”. Taiwan está iniciándose en el campo de electrónicos flexibles después que otros países, pero Chen Liang-gee tiene confianza en que la rica experiencia en desarrollo de electrónicos, ayudará a Taiwan a ponerse al día.
Abundan las oportunidades comerciales en productos que utilizan la tecnología de electrónicos flexibles, tales como estos relojes de pulsera que se pueden doblar.
Se estableció una División de Tecnología de Electrónicos Flexibles en julio de 2005 y, ahora bajo EOL, cuenta con 31 investigadores. El pasado agosto, en la conferencia anual convocada por el Grupo Asesor de Ciencias y Tecnología (STAG, siglas en inglés), una organización de nivel de Gabinete, que ayuda al Gobierno a formar políticas sobre tecnología, la tecnología de electrónicos flexibles fue, por primera vez, el centro de la discusión. Después de la reunión, el Gobierno decidió destinar un presupuesto de NT$100 millones (US$3,13 millones) a ITRI para el trabajo de investigación en esta área en 2006. La conferencia de este año destinará un presupuesto de investigación para 2007, según una evaluación de los prospectos de la industria y el desempeño del instituto.
A través de la guía de EOL, se organizó una alianza en julio de 2005, para promover también la industria de electrónicos flexibles. Hoy tiene alrededor de 70 miembros, incluyendo compañías de electrónicos y otros comercios relacionados, tales como los fabricantes de maquinarias para imprenta. “Es importante construir una cadena de suministro si queremos crear una industria”, dice Chen Liang-gee. “Nosotros esperamos que la alianza actúe como una ventana a través de la cual las empresas que deseen incursionar en la industria emergente, puedan echar un vistazo a la nueva tecnología y ver oportunidades para ellas”, dice. La alianza es también un foro en el que las compañías de diferentes partes de la cadena pueden discutir una división futura del trabajo.
La principal dirección de la investigación en la División de Tecnología de Electrónicos Flexibles es el desarrollo de tecnologías de visualización flexible. Jack Hou, director de la división, piensa que la tendencia hacia las pantallas flexibles es inevitable. “Artículos como teléfonos celulares se están volviendo cada vez más pequeños en tamaño, pero por otra parte los consumidores siempre desean pantallas más grandes. Si usted desea satisfacer ambas demandas en un aparato, los electrónicos flexibles son la solución”, dice.
La revolución del e-papel
La próxima revolución de la tecnología de la información en el mundo parece ser la comercialización del papel electrónico o e-papel. No es un papel real, el e-papel ofrece al observador la experiencia de leer de un papel, pero con la capacidad de actualizar la información. Los científicos esperan finalmente que el e-papel esté compuesto de un substrato flexible, y sus características, de mínimo consumo de energía, delgadez, ligereza y resistencia a ruptura, tengan un gran impacto en la vida de la gente, mientras que los comerciantes anticipan enormes ganancias de las muchas aplicaciones de esta nueva tecnología.
El desarrollo de etiquetas inteligentes impresas es otro enfoque del trabajo de investigación en la división de Hou. Tradicionalmente, la identificación de radio frecuencia (RFID, siglas en inglés) contiene un chip de silicio rígido y una antena que permite que la unidad esté conectada a un objeto —como por ejemplo un parabrisas para recolectar electrónicamente el peaje— y recibir y responder mensajes de un transmisor de radio. Pero ahora se espera que la nueva tecnología sirva para hacer etiquetas imprimibles, flexibles y sin chip. Según IDTechEx, una compañía que ofrece investigación y análisis sobre RFID, electrónicos impresos y empaque inteligente, tales como RFID sin chip, representará apenas el 1 por ciento de todas las etiquetas RFID en 2006. Sin embargo, en 2016, esto aumentará al 45 por ciento.
El potencial comercial de la industria de electrónicos flexibles parece ser enorme; por otra parte, la inversión en la nueva área involucra siempre un alto riesgo. Las empresas en Taiwan están frecuentemente más al tanto del peligro que la oportunidad. Esta aversión al riesgo significa que, mientras que muchas compañías están interesadas en el desarrollo de electrónicos flexibles, pocas han hecho inversiones significativas en el desarrollo de la industria. “Por lo tanto, ITRI es un innovador. Cuando lleguemos a cierto nivel y mostremos que es seguro y factible tomar cierto camino, el sector privado de forma automática querrá participar”, dice Chen Liang-gee. “Las empresas de Taiwan quieren básicamente beneficios rápidos de la inversión”, agrega, explicando la razón por la que compañías dudan generalmente para hacer investigación y desarrollo, especialmente cuando se trata de explorar un área totalmente nueva.
Buscando ayuda
Ho Ching-shon, uno de los pioneros de la industria de electrónicos de Taiwan, está bien al tanto de este fenómeno en las empresas de Taiwan, lo que explica su intento de buscar fondos en el exterior para realizar investigación y desarrollo en tecnología avanzada a finales de los años noventa. “Taiwan fabrica productos de tecnología de la información que representan un gran porcentaje del mercado mundial, pero es comparativamente inadecuado cuando hablamos acerca de tecnologías altamente sofisticadas”, dice Ho.
Un investigador de ITRI prueba una pantalla flexible mediante la aplicación de electricidad. ITRI propuso primero un proyecto para realizar investigación aplicada en electrónicos flexibles en 2004.
En 1999, SiPix Technology fue fundada en Estados Unidos y presidida por Ho. Con alrededor del 80 por ciento de su inversión de empresas no-taiwanesas y el resto de la inversión de un par de empresas de la industria de electrónicos de Taiwan, la compañía, ahora con sede en el Valle del Silicio y Taiwan, ha gastado NT$4.000 millones (US$125 millones) solamente en investigación y desarrollo.
Años de esfuerzos para crear sociedades e integrar recursos por todo el mundo están comenzando a dar los frutos. Los gigantes corporativos no sólo ponen dinero, sino también ofrecen apoyo tecnológico a SiPix. Por ejemplo, BASF, una compañía de químicos alemana, ha estado invirtiendo y ofreciendo asistencia desde 2004 en el desarrollo de tintes para la fabricación de e-papel multicolor. “Con los esfuerzos de BASF, podremos producir este producto en uno o dos años antes de lo planeado”, dice Ho.
El pasado septiembre, SiPix y EOL formaron una alianza estratégica y firmaron un memorando de cooperación para desarrollar y construir conjuntamente la primera línea de producción de pantallas flexibles que se pueden enrollar. Ho cree que, con el dinero gubernamental y gran talento de EOL, y los hallazgos de la investigación de SiPix acumulada durante los años, la alianza beneficiará a ambas partes. “Además, como taiwanés, espero que la relación cooperativa pueda ayudar a estrechar la brecha entre Taiwan y Estados Unidos en el campo de las ciencias”, agrega.
Mirando el futuro
Pronto SiPix lanzará nuevos productos apasionantes con tecnología de electrónicos flexibles, tales como la tarjeta de crédito OTP (contraseña de una sola vez) con una pantalla flexible que exhibe la contraseña alterable, a fin de evitar el fraude de tarjetas. “A los bancos les encanta. Usted sabe, las pérdidas causadas por transacciones con tarjetas falsificadas alcanzaron el año pasado los US$6.400 millones en todo el mundo. Con esta invención, los bancos pueden prevenir en gran medida este tipo de problema”, dice Ho, mostrando con orgullo una tarjeta OTP con una pantalla en una esquina que muestra un número que cambia cada vez que pulsa un botón en la tarjeta. El producto entrará al mercado en varios países en los próximos doce meses.
En realidad, los electrónicos flexibles ya han sido utilizados en varios productos, y algunos ya han entrado en el mercado, principalmente en países desarrollados. Las etiquetas para colocar los precios con pantallas de e-papel, por ejemplo han aparecido en los supermercados de Japón, y la gente ya ha visto el primer reloj de pulsera que se dobla totalmente, incluyendo la pantalla. Sin embargo, estos productos no se usan ampliamente, especialmente si utilizan electrónicos flexibles en su forma más sofisticada, porque todavía queda mucho por mejorar en términos de calidad y costos de producción. “Hasta el día de hoy, no hay una verdadera pantalla que se asemeje a un papel”, dice Jack Hou. Las tarjetas OTP anti-falsificación se están volviendo una realidad, pero el mundo mágico de Harry Potter todavía está a muchos años de distancia.
Pero al menos, los prospectos prometedores para la industria emergente están formándose. Según STAG, el valor de producción de la industria de electrónicos flexibles alcanzará los US$96.000 millones en el 2020. Eso significa que en el esfuerzo mundial para construir un mundo flexible, Taiwan estará determinado en su intento de beneficiarse de esta bonanza futura. “Con la experiencia de ITRI, se requiere alrededor de 10 años para fomentar una industria nueva”, dice Chen Liang-gee. ITRI comenzó a realizar proyectos para la investigación aplicada sobre semiconductores y pantallas planas en 1976 y 1989, respectivamente, y estas dos industrias comenzaron a prosperar significativamente a finales de los años ochenta y alrededor del 2000. Si Taiwan sigue hacia delante con determinación en su próxima meta, existen todas las razones para creer que la industria de los electrónicos flexibles será otro éxito.