¿Te has preguntado alguna vez de qué están hechos los dispositivos electrónicos que usas a diario? Desde tu smartphone hasta una consola de videojuegos o un smartwatch, todos comparten un ingrediente común: materiales cuidadosamente seleccionados por sus propiedades físicas, químicas y eléctricas.
Esta guía está pensada para quienes buscan comprender los materiales más utilizados en el diseño y fabricación de dispositivos electrónicos, ya sea por curiosidad, estudios o para aplicarlo en sus propios proyectos. En ella exploraremos los materiales clave, y gracias a los consejos de los expertos en diseño y fabricación de productos electrónicos para aplicaciones industriales y de consumo de Versa Design, explicaremos por qué se usan, cuáles son sus características y en qué dispositivos los encuentras con más frecuencia.
Silicio (Si)
El silicio es el corazón de casi todos los dispositivos electrónicos. Este semiconductor tiene la capacidad de comportarse como conductor o aislante según se le aplique corriente o no. Su abundancia en la Tierra y la facilidad con la que puede purificarse lo convierten en la opción más rentable para fabricar microchips, transistores y circuitos integrados.
El silicio se utiliza principalmente en microprocesadores, memorias RAM, sensores y módulos de energía solar. Gracias a su excelente relación costo-beneficio y a su compatibilidad con técnicas avanzadas de fotolitografía, sigue siendo el material dominante en la industria electrónica.
Aluminio (Al)
El aluminio es conocido por ser ligero, económico y buen conductor de electricidad. Se emplea frecuentemente como material para pistas conductoras en circuitos impresos, así como para disipadores de calor por su capacidad para transferir la energía térmica rápidamente.
Es común en las carcasas de laptops, tablets y teléfonos móviles, tanto por su estética como por su resistencia a la corrosión y su capacidad para actuar como escudo electromagnético.
Cobre (Cu)
El cobre es uno de los materiales conductores más eficientes, lo que lo hace indispensable para la fabricación de cables, conectores, bobinas y pistas de circuitos impresos. Es más costoso que el aluminio, pero su baja resistencia eléctrica lo convierte en el favorito para aplicaciones donde se requiere máxima eficiencia.
Es especialmente prevalente en fuentes de alimentación, motores de discos duros, cargadores y componentes de audio por su excelente conductividad y durabilidad.
Plástico (ABS, PC, etc.)
Los plásticos como ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) y PC (policarbonato) se utilizan ampliamente en la electrónica por su ligereza, resistencia al impacto y bajo costo. Permiten una enorme libertad en el diseño de formas y acabados.
Se encuentran comúnmente en carcasas de mandos, teclados, ratones, consolas de videojuegos, televisores y electrodomésticos. También ofrecen un aislamiento eléctrico eficiente, protegiendo al usuario del contacto directo con componentes activos.
Vidrio (Gorilla Glass, cuarzo)
El vidrio, especialmente el templado o reforzado químicamente como Gorilla Glass, es esencial en dispositivos que requieren pantallas táctiles resistentes a impactos y arañazos. Su transparencia, dureza y estabilidad térmica lo hacen ideal para proteger las interfaces de usuario.
Se emplea mayoritariamente en smartphones, tablets, relojes inteligentes, escáneres y pantallas de control. Ciertos tipos de vidrio se utilizan como sustratos en semiconductores o fibras ópticas.
Estaño (Sn)
El estaño tiene un papel protagonista en las soldaduras electrónicas, ya que permite unir componentes en las placas de circuito impreso de forma permanente pero reversible (en procesos de reparación). Actualmente se utiliza una aleación sin plomo, comúnmente estaño-plata-cobre, para cumplir con normativas ambientales.
Es vital en placas madre, tarjetas gráficas, sistemas embebidos y casi cualquier dispositivo con componentes montados superficialmente (SMT).
Oro (Au)
Aunque costoso, el oro es usado en pequeñas cantidades por su resistencia a la oxidación y excelente conductividad eléctrica. Se encuentra sobre todo en conectores, contactos de tarjetas SIM, pines de procesadores y recubrimientos de circuitos críticos donde la fiabilidad a largo plazo es esencial.
El oro es frecuente en dispositivos como teléfonos móviles, cámaras digitales, sistemas de comunicación militar y dispositivos médicos electrónicos.
Litio (Li)
El litio es fundamental en la fabricación de baterías recargables de ion-litio, gracias a su alta densidad energética y peso reducido. Estas baterías ofrecen ciclos de carga largos y estabilidad térmica, características clave en la electrónica portátil.
Se utiliza en casi todos los dispositivos móviles: smartphones, portátiles, auriculares inalámbricos, cámaras, scooters eléctricos y drones.
Cerámicos (óxidos metálicos, zirconia, etc.)
Los materiales cerámicos son excelentes aislantes eléctricos y térmicos, además de ser estables en condiciones extremas. Se emplean en capacitores, sustratos de circuitos, resistencias y sensores.
Dispositivos como televisores, hornos de microondas, controles remotos, termómetros digitales y equipos de comunicaciones utilizan cerámicos por su capacidad de almacenar y filtrar señales eléctricas de forma precisa.
Grafito y Grafeno
El grafito se ha usado tradicionalmente como material conductor en ciertas aplicaciones, pero el verdadero protagonista emergente es el grafeno, un derivado del carbono con propiedades eléctricas y mecánicas excepcionales. Su altísima conductividad, flexibilidad y transparencia lo posicionan como el futuro de la electrónica avanzada.
Aunque todavía en desarrollo, ya comienza a utilizarse en pantallas flexibles, sensores táctiles, transistores ultrarrápidos y supercondensadores.
