5 Aplicaciones del iridio en electrónica

El iridio es uno de los elementos más escasos y caros de la familia del platino. Es conocido por su increíble resistencia a la corrosión, su alto punto de fusión y sus propiedades catalíticas. Tales propiedades son responsables del importante uso del iridio en diversas aplicaciones de alta tecnología, especialmente en los sectores electrónico y electroquímico.

1. Electrodos y contactos eléctricos

Se emplea ampliamente como material para la producción de electrodos y contactos eléctricos robustos y eficaces para su uso en semiconductores y electrónica. Son necesarios para la construcción de dispositivos que requieren un rendimiento estable, como las bujías de alto rendimiento para la industria del automóvil, los relés aeroespaciales y los sistemas de satélites. Su elevado punto de fusión (~2.466°C) lo convierte en el material más adecuado para su uso en dispositivos y sistemas que requieren un rendimiento fiable y una larga vida útil, así como para la fabricación de bujías para la industria del automóvil y la aviación.

Los productos de iridio en este mercado incluyen bujías con punta de iridio para automóviles y motores pequeños, con mayor vida útil y mayor capacidad para lograr un encendido eficiente. Las soluciones de contacto eléctrico de alta fiabilidad para el mercado aeroespacial y de satélites utilizan iridio, que garantiza conexiones eléctricas estables durante un largo periodo de tiempo a pesar de las duras condiciones ambientales.

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2. Crisoles para el crecimiento de cristales semiconductores

La capacidad del iridio para resistir altas temperaturas y entornos corrosivos lo hace muy deseable para aplicaciones de alta temperatura, específicamente en la industria de los semiconductores. La principal aplicación del iridio es el proceso Czochralski, en el que se emplea como material ultrapuro para la preparación de monocristales de alta calidad, como zafiro o YAG. Estos cristales tienen diversas aplicaciones, como sustratos de diodos emisores de luz, ventanas ópticas o componentes láser. La capacidad del iridio para resistir temperaturas superiores a 2.000°C sin contaminación es muy importante para la preparación de materiales ultrapuros.

3. Películas finas para electrónica

Las películas delgadas de iridio tienen diversas aplicaciones en el segmento de la electrónica, concretamente en aplicaciones relacionadas con la memoria magnetorresistiva de acceso aleatorio (MRAM) y los dispositivos de par espín-órbita (SOT). Las propiedades de acoplamiento espín-órbita del iridio se aprovechan en los próximos dispositivos de espintrónica que necesitan una alta conductividad eléctrica y propiedades magnéticas. El iridio tiene aplicaciones en la preparación de memorias no volátiles, abordando la inestabilidad y el alto consumo de energía en aplicaciones de memoria digital.

Algunos ejemplos de productos de iridio son las películas finas de manganeso iridiado que se utilizan para fabricar MRAM, que requieren una referencia magnética. Otro ejemplo de productos que están hechos de iridio y entran en esta categoría son los cátodos para sputtering que se utilizan para fabricar películas finas o películas de óxido de iridio.

4. Sensores y detectores especializados

Se aplica en la fabricación de sensores y detectores empleados en campos de alta energía, como los detectores de radiación y térmicos. Su alta densidad e inercia lo hacen adecuado para la producción de generadores termoeléctricos de radioisótopos que alimentan satélites para producir electricidad. Se aplica en termopares de alta temperatura producidos a partir de una aleación de iridio y rodio (Ir/Rh40) que pueden medir altas temperaturas de hasta 2.000°C. Se utilizan en la industria aeroespacial para medir altas temperaturas.

Los termopares de iridio se aplican en este campo debido a sus aplicaciones en la medición de altas temperaturas. Los sensores de iridio también se utilizan en la detección de radiaciones, ya que permiten controlar la emisión de partículas.

5. OLED y aplicaciones especializadas

Aparte de las aplicaciones comunes del iridio, el elemento también se utiliza en tecnologías en desarrollo. Algunas de las aplicaciones incluyen el uso del iridio en la producción de diodos orgánicos emisores de luz. En la producción de OLED, los compuestos de iridio(III), por ejemplo, Ir(ppy)₃, actúan como capa de emisión fosforescente. Los compuestos utilizados en la producción de OLED hacen posible una pantalla con una eficiencia cuántica interna cercana al 100%.

Además, las nuevas aplicaciones del iridio incluyen su utilización en la preparación de dispositivos basados en la emisión de campo para demostrar la tecnología avanzada de visualización y microelectrónica de vacío. Debido a su baja función de trabajo, el iridio se considera un material potencial para cátodos fríos.

Retos y consideraciones

A pesar de la importancia del elemento en el campo de la electrónica, se han puesto de manifiesto varios retos en el uso del elemento iridio. Por ejemplo, la rareza del elemento contribuye en gran medida a los retos planteados. Además, el valor del elemento es tremendamente alto, ya que el nivel de producción actual del elemento se sitúa entre 7 y 10 toneladas anuales. El coste de este elemento oscila entre 4.000 y 6.000 dólares la onza troy.

Además, la fragilidad del iridio a temperaturas normales dificulta su fabricación. En tercer lugar, la disponibilidad del iridio procede de unas pocas regiones, principalmente Sudáfrica, donde el iridio suele ser un subproducto de la minería del platino. Esto hace que el elemento no esté disponible libremente, ya que el suministro depende sobre todo de los lugares donde se extrae el elemento.

Tabla resumen: Aplicaciones del iridio en electrónica

En conclusión, el iridio sigue siendo un material indispensable en la electrónica moderna y las aplicaciones electroquímicas. Aunque su rareza y su coste plantean dificultades, las características de rendimiento del metal lo convierten en un material insustituible en aplicaciones que van desde la producción ecológica de hidrógeno hasta la iluminación de alta eficiencia. A medida que la tecnología siga evolucionando, el iridio seguirá siendo un elemento fundamental para la innovación en la industria electrónica.