ES2360649B2 - Tintas conductoras obtenidas por combinación de aqcs y nanopartículas metálicas. - Google Patents

Abstract

Tintas conductoras obtenidas por combinación de AQCs y nanopartículas metálicas.

Clústeres cuánticos atómicos (AQCs), que funden a temperaturas inferiores a 150ºC, se utilizan como "fundentes" de baja temperatura en la formulación de tintas conductoras. La combinación de AQCs, con mezclas bi- y tri-modales de nanopartículas de diferentes tamaños garantiza la eliminación de volúmenes libres en el sinterizado final de las nanopartículas al objeto de conseguir estructuras electrónicas con resistividades muy bajas (próximas a las del material masivo) con tratamientos térmicos a bajas temperaturas (<150ºC).

Description

Tintas conductoras obtenidas por combinación de AQCs y nanopartículas metálicas.

Sector de la técnica

La presente propuesta de invención se refiere a una nueva formulación de tintas coloidales, basada en la utilización de clústeres cuánticos atómicos, (Atomic Quantum Clusters: AQCs), (sintetizados según el procedimiento descrito en la patente ES2277531), en combinación con mezclas de nanopartículas metálicas de tamaños diferentes. Con esta formulación se logran estructuras electrónicas con resistividades muy bajas (próximas a las del material masivo) con tratamientos térmicos a bajas temperaturas (< 150ºC). Las tintas conductoras sirven, entre otras aplicaciones, para su utilización en la industria electrónica impresa.

Estado de la técnica

Hoy en día el uso de nanopartículas metálicas, tales como Ag, Cu, etc., para la preparación de tintas y pastas conductoras, materiales para contactos electrónicos, etc., es uno de los campos de mayor actividad investigadora, por sus innumerables posibilidades de aplicación en el campo de la electrónica impresa, en todas sus modalidades que van desde la impresión en pantalla (screen-printing), tampografía (pad-printing) y por inyección de tinta (inkjet printing) hasta los diferentes métodos de impresión en masa (mass-printing), como el offset, el gravado y la flexografía. La posibilidad de fabricación de productos electrónicos de bajo coste sobre materiales de uso común, como el papel, el plástico y el textil, ha iniciado una nueva era en el campo de la electrónica de consumo Dentro de todas estas tecnologías, el diseño adecuado de dispersiones coloidales estables de nanopartículas metálicas (tintas conductoras de nanopartículas) desempeña uno de los retos más importantes para la expansión de este enorme mercado potencial.

Para su aplicación, las tintas conductoras de nanopartículas han de poseer ciertas características que han de ser optimizadas para lograr resultados adecuados en las diferentes modalidades de la electrónica impresa (véase por ej. el uso de nanopartículas de Ag y Au en técnicas de "ink-jet" printing: J. Perelaer et al., Advanced Materials 2006, 18, 2101; Y.-Y. Noh et al, Nature Nanotechnology 2007, 2 784A, respectivamente). Aparte de los problemas del mojado y adhesión al sustrato utilizado, para lo cual se han desarrollado diferentes estrategias en las formulaciones de las tintas, el problema fundamental reside en lograr conductividades elevadas en las estructuras metálicas impresas mediante las tintas conductoras.

Independientemente del tipo de impresión empleado y la formulación concreta de la tinta conductora, el proceso de impresión con tintas lleva asociado el secado de la tinta y la sinterización de las partículas depositadas en el sustrato. Este proceso de sinterizado conlleva necesariamente un aumento de la temperatura o curado. Se plantea entonces el problema de la formulación adecuada de la tinta para conseguir una óptima conducción eléctrica en la impresión final, a temperaturas suficientemente bajas para no dañar el sustrato.

Hasta hace poco tiempo era normal la utilización de partículas de tamaños superiores a los 200-500 nm en las tintas conductoras usando dispersiones coloidales. Sin embargo, pronto se vio que la utilización de partículas con tamaños inferiores a aprox 250 nm presentaba ventajas apreciables, como mejoras en la calidad de las imágenes impresas, mejor reproducibilidad, etc. Así, por ej. Fuller et al. (Fuller, S. B.; Wilhelm, E. J., Jacobson, J. M. J. Microelectromech. Syst. 2002, 11, 54) mostraron que, usando tintas coloidales conteniendo nanopartículas de Au y Ag de 5 a 7 nm en un disolvente orgánico, se pueden obtener por impresión "ink-jet" estructuras electrónicas de elevadas prestaciones sintetizando los circuitos impresos a 300ºC. Sin embargo, la sinterización llevada a cabo a estas temperaturas puede dar lugar a la destrucción del substrato sobre el cual se pretende realizar la impresión. El reto actual en el uso de nanopartículas consiste en obtener estas altas prestaciones a temperaturas mucho más bajas, como por ejemplo temperaturas menores de unos 150ºC y preferentemente menores de 100ºC, al objeto de poder aplicarlas en sustratos sensibles a la temperatura, como pueden ser determinados tipos de polímeros (entre los que podemos citar por ej. al policarbonato con temperaturas de transición vítrea de aprox. 150ºC y temperaturas de fusión de aprox. 230ºC), papel, etc.

Por su parte, en la patente ES2277531 (B2) y su solicitud internacional WO 2007/017550 se describe un procedimiento para la obtención de clústeres cuánticos atómicos, denominados AQCs, con tamaños menores a 2 nm, y preferentemente menores de 1 nm, de diferentes metales. Asimismo, se describe cómo proceder para su separación, estabilización y funcionalización. En el fundamento del método se indica que las propiedades fisicoquímicas de los clústeres sintetizados por dicho procedimiento, son diferentes de las nanopartículas. Esto es debido a que, en los AQCs se origina una separación de los niveles energéticos al nivel de Fermi (``HOMO-LUMO gap o bandgap), lo que hace que estas partículas dejen de comportarse como metálicas, lo que se observa fácilmente por la supresión de su banda plasmónica y la aparición de diferentes bandas debidas a transiciones electrónicas entre los diferentes niveles energéticos de los clústeres, que dejan entonces de comportarse de forma "metálica" y su comportamiento pasa a ser molecular, es decir, dejan de ser partículas y pasan a ser realmente "moléculas". De esta forma, incluso las nanopartículas metálicas que se acercan a los tamaños de los clústeres cuánticos atómicos (ACQs), presentan propiedades y comportamientos completamente diferentes al de los clústeres, por lo cual se abre un área de la técnica todavía sin explorar. Aparecen así nuevas propiedades en estos clústeres que no están presentes en las nanopartículas, micropartículas o el material metálico masivo Y, es precisamente el hecho de que su comportamiento y propiedades son diferentes, debido a los importantes efectos cuánticos que caracterizan a estos clústeres de átomos, lo que hace que sus propiedades no se puedan extrapolar simplemente a partir de las de las nanopartículas metálicas y, por lo tanto, no se puedan predecir sus propiedades y prestaciones frente a aplicaciones tales como la elaboración de tintas conductoras como la planteada en la presente invención.

La figura 1 muestra los resultados experimentales de temperaturas de fusión obtenidos con AQCs de Ag obtenidos por los procedimientos descritos en la patente ES2277531. En la figura la se puede ver una imagen de TEM de clústeres de Ag de tamaño aprox. 1 nm depositados sobre una rejilla. En la figura 1b se muestra la imagen de la misma muestra una vez sometida la rejilla a un tratamiento de 100ºC durante algunos segundos. Se observa que los AQCs de Ag se han fundido. Es precisamente este hecho de que la fusión de clústeres tiene lugar a temperaturas muy bajas, en comparación con el de las nanopartículas metálicas el que se utilizará convenientemente en la presente invención para optimizar la formulación de tintas conductoras.

Por otra parte, otro de los importantes problemas que se presenta cuando se deposita una tinta conductora basada en partículas son los espacios interpartículas presentes en la estructura electrónica impresa. Esos huecos originan una disminución importante de material conductor presente en la sección transversal del film depositado disminuyendo de esa forma la conductividad, o lo que es lo mismo, aumentado apreciablemente su resistencia eléctrica. El espacio interpartícula mínimo (espacio libre) que se puede obtener mediante esferas monodispersas es de un 26% para un ordenamiento ideal compacto (fcc) y de un 36% para un ordenamiento ideal aleatorio compacto (rcp) (A.R. Kansal et al. J. Chem. Phys. 2002, 117, 8212). En los casos prácticos (partículas polidispersas y no perfectamente esférica), este espacio libre se ve aumentado enormemente provocando así una disminución muy importante en sus propiedades conductoras.

En la presente invención, aparte del uso de los AQCs como fundentes de baja temperatura, se utilizan mezclas de nanopartículas de diferentes tamaños para eliminar los espacios huecos mencionados. Para determinar la relación de tamaños de las distintas nanopartículas empleadas se hace uso de estimaciones teóricas que predicen que para una relación de tamaños entre esferas (r_{g}/r_{p}, siendo r_{g} el radio de las nanopartículas grandes y r_{p} el correspondiente a las nanopartículas pequeñas) de aprox. 5 a 10 veces (A.R. Kansal et al. J. Chem. Phys. 2002, 117, 8212) se consiguen, para el caso de empaquetamientos aleatorios, reducciones del volumen libre de aprox. el 60% del volumen libre inicial. Un aumento adicional de la relación de tamaños no reporta disminuciones apreciables adicionales de dicho volumen libre. Por otra parte, a la hora de decidir el tamaño de las nanopartículas pequeñas a introducir en la mezcla de nanopartículas hay que consideran también que un aumento de la relación de tamaños puede conducir a una separación de fases entre los dos tipos de nanopartículas (E. Liniger et al. J. Am. Cer. Soc. 2008, 70, 843) por lo que a la hora de seleccionar los tamaños es preciso buscar una solución de compromiso. Por su parte, teniendo en cuenta que el volumen libre que dejan las partículas de mayor tamaño es, tal como se ha mencionado anteriormente, de aprox. un 30% y que la reducción del volumen libre utilizando una relación de tamaños de partículas de r_{p}/r_{g} = 1/5-1/10 es del 60%, la relación de volúmenes
ocupados por las partículas pequeñas y grandes es de aprox. V_{p}/V_{g} = 18%/70% \approx 0.3, es decir, V_{p}/V_{g} \approx 1/3.

Fundamento teórico de la presente invención

La presente invención se refiere a una nueva formulación de tintas coloidales estables, basada en mezclas de nanopartículas metálicas de tamaños diferentes y de elementos fundentes SEMI-CONDUCTORES con puntos de fusión menores de 150ºC, y de forma ventajosa, con puntos de fusión menores de 100ºC. Dichos elementos fundentes, actuando como elementos de unión (elementos de sinterización), permiten el efecto sorprendente de conseguir el contacto METÁLICO entre las nanopartículas, lográndose estructuras electrónicas con resistividades muy bajas (próximas a las del material masivo) con tratamientos térmicos a muy bajas temperaturas (< 150ºC).

Dichos elementos fundentes no conductores, son clústeres cuánticos atómicos, (Atomic Quantum Clusters: AQCs), sintetizados según el procedimiento descrito en la patente ES2277531.

El hecho de incluir los AQCs como elementos fundentes dentro de la formulación de la tinta no es un paso obvio en el desarrollo de una tinta conductora, puesto que, sorprendentemente, a pesar de que dichos elementos fundentes no son conductores, sino semi-conductores, el resultado es una tinta conductora con propiedades conductoras excelentes, lo cual contraviene la práctica habitual, consistente en utilizar exclusivamente partículas conductoras a la hora de elaborar una tinta con prestaciones conductoras elevadas.

Combinando este aspecto, es decir, la propiedad de las bajas temperaturas de fusión de los clústeres cuánticos atómicos y la disminución del espacio libre interpartículas que es necesario conseguir en las impresiones utilizando tintas de nanopartículas, la formulación que aquí se propone como objeto de invención trata de lograr, por una parte, una disminución máxima de ese espacio libre mediante la combinación de, al menos nanopartículas de dos tamaños diferentes y, además, un último componente utilizando una proporción determinada de AQCs para lograr una mayor ``conexión interpartículas. Las nanopartículas de mayor tamaño, en mayor proporción, constituyen el mayor porcentaje en volumen de la tinta a obtener, lo que asegura un bajo coste, así como una mayor facilidad para ajustar sus parámetros fisicoquímicos (viscosidad, tensión superficial, ...) a las necesidades específicas de la tinta (tipo de impresión, sustrato, ...). Las nanopartículas de tamaño intermedio, en menor proporción, sirven para ocupar la mayor parte de los huecos dejados por las esferas de mayor tamaño, aumentando de esa forma la posibilidad de una mayor compactación en la estructura final depositada. Por último, los AQCs, en proporciones mucho más pequeñas, se utilizan como un "fundente" de baja temperatura que permite, 1) ocupar los huecos dejados por la mezcla de nanopartículas por su tamaño tan pequeño y 2) la unión y sinterizado de las nanopartículas de la tinta a muy bajas temperaturas sin necesidad de acudir a la fusión del resto de nanopartículas que requeriría temperaturas más elevadas.

A continuación se describen dos ejemplos concretos de cómo realizar la selección de tamaños para la preparación de las tintas conductoras basadas en mezclas de nanopartículas y AQCs.

Ejemplos de aplicación 1. Distribución trimodal + AQCs

El tamaño óptimo para las nanopartículas de mayor tamaño a emplear en las tintas es de 100 a 250 nm. Nanopartículas de mayor tamaño presentan mayores problemas de estabilidad y un sinterizado a muy altas temperaturas debido a su menor relación superficie/volumen. Para ocupar los huecos que dejan esas nanopartículas se utilizan entonces nanopartículas más pequeñas, tal como se ha mencionado anteriormente. El tamaño elegido para éstas es tal que la relación de los tamaños de las nanopartículas es de aprox. 1/5 (r_{p}/r_{g} = 1/5), para lograr una mayor reducción del volumen libre sin pérdida de estabilidad coloidal. Aspecto este último que, aunque se puede compensar con aditivos, supone siempre una dificultad adicional en la formulación final de las tintas. Considerando entonces el tamaño de las nanopartículas más grandes (r_{g} = 100-250 nm), el tamaño de las pequeñas es de r_{p} = 25-50 nm, manteniéndose en todo caso la relación 1/5 entre los tamaños elegidos en esos intervalos. La relación en volumen (o peso, si se utilizan esferas del mismo material) a utilizar de nanopartículas grandes a pequeñas es de aproximadamente 1/3, tal como se ha mencionado anteriormente, para cubrir los espacios intersticiales dejados por las partículas grandes. De esta forma se reduce de forma apreciable el volumen libre dejado por las nanopartículas grandes. Para alcanzar una reducción práctica más importante del volumen libre se utiliza un tercer tamaño de nanopartículas todavía más pequeñas, de forma que la relación de tamaños entre las nanopartículas intermedias y más pequeñas sea aprox. igual a las que existen entre las grandes y las intermedias. Para el ejemplo que estamos considerando, se utilizan nanopartículas más pequeñas de aprox. r_{mp} = 5-10 nm (r_{pm} = radio de las partículas más pequeñas). De nuevo, la proporción en volumen (o peso en el caso de utilizar el mismo tipo de material) de las nanopartículas intermedias a las más pequeñas es de aprox. 1/3 (es decir, aproximadamente 1/10 del volumen de las partículas más grandes). Con la introducción de este tercer tamaño de partículas se dificulta además que la dispersión pueda separarse en fases por tamaños.

Por último, se utilizan como 1) material fundente de baja temperatura y 2) de relleno de los huecos intersticiales más pequeños, los AQCs, descritos en la patente ES2277531. La proporción a utilizar en volumen (o peso en el caso de utilizar el mismo material) es, de nuevo, de aproximadamente 1/3 respecto a las partículas más pequeñas (es decir, aprox. 1/30 del volumen de las partículas más grandes). Ha de entenderse que esta proporción de AQCs es el valor óptimo máximo, pudiendo disminuirse en el caso de que interese disminuir el precio de la tinta. Se contemplan, por tanto, otras relaciones aproximadas como, por ejemplo: 1/4, 1/5, 1/6.

2. Distribución bimodal + AQCs

Se puede simplificar la formulación de la tinta introduciendo únicamente una distribución bimodal + AQCs. La razón es que, en la práctica, las nanopartículas utilizadas no son monodispersas (entendiendo por monodispersidad cuando la relación entre la desviación standard de tamaños (s) y el tamaño promedio (x) es menor del 10%) y tienen siempre un cierto grado de mayor o menor polidispersidad. Esta polidispersidad (s/x > 10%) favorece, por una parte, la estabilidad inhibiendo la separación de fases por tamaños y, al mismo tiempo, disminuye el volumen libre de los huecos intersticiales. Por esta razón se pueden utilizar formulaciones en las que, suponiendo que las nanopartículas grandes se encuentran, de nuevo, en el intervalo 100-250 nm, el tamaño de las nanopartículas más pequeñas puede bajarse hasta 10 veces el tamaño inicial. Es decir, el tamaño de las nanopartículas pequeñas a utilizar es de 10-25 nm, manteniendo la proporción 1/10 entre los tamaños medios de las partículas pequeñas y grandes elegidas. La proporción en volumen entre las nanopartículas grandes y pequeñas sigue siendo de aprox. 1/3. El siguiente tamaño de partícula más pequeño a introducir en este caso, manteniendo esa relación de tamaños 1/10, sería de aprox. 1 nm por lo que para este ejemplo los AQCs se utilizan como el tercer componente de la mezcla y a la vez como "fundentes". La proporción óptima máxima a utilizar de AQCs es de aproximadamente 1/3 respecto a las nanopartículas más pequeñas, es decir, aprox. 1/10 de las partículas grandes.

Método de invención propuesto

De acuerdo con lo descrito anteriormente, se propone la combinación de elementos fundentes semiconductores, y en particular de AQCs y nanopartículas de diferentes tamaños para la optimización de formulaciones de tintas conductoras, entendiendo por AQCs:

- AQCs, clústeres cuánticos atómicos estables, caracterizados por estar compuestos por menos de 500 átomos de metal (Mn, n<500),

- AQCs caracterizados por estar compuestos por menos de 200 átomos de metal (Mn, n<200),

- AQCs caracterizados por estar compuestos de entre más de 2 y menos de 27 átomos de metal (Mn, 2<n<27),

- AQCs caracterizados por estar compuestos de entre 2 a 5 átomos de metal,

- AQCs, donde los metales se seleccionan de entre Au, Ag, Co, Cu, Pt, Fe, Cr, Pd, Ni, Rh, Pb o sus combinaciones bi y multimetálicas.

Se propone en la presente invención la utilización de los AQCs como materiales "fundentes" de baja temperatura en la formulación de tintas conductoras formadas por la combinación de los AQCS y, al menos, dos tipos de nanopartículas metálicas de tamaños diferentes: nanopartículas grandes (entre 100 y 250 nm) y partículas pequeñas (entre 10 y 25 nanómetros), manteniendo siempre una relación 1/10 entre el tamaño medio de las nanopartículas grandes y pequeñas. La proporción en peso (para materiales iguales) utilizar es de aprox. 1/3 de nanopartículas de tamaño inmediatamente inferior respecto de inmediatamente superior. Estas relaciones deben modificarse en la proporción de sus densidades cuando se utilizan materiales diferentes para cada tamaño de nanopartícula.

Otra posibilidad preferible es utilizar la combinación de los AQCs con una mezcla de 3 tamaños diferentes: nanopartículas grandes (entre 100 y 250 nm), nanopartículas intermedias (entre 25 y 50 nm) y nanopartículas pequeñas (entre 5 y 10 nm), manteniendo en todo caso siempre una relación 1/5 entre los tamaños de partículas superior e inmediatamente inferior. De nuevo, para este caso la proporción en peso (para materiales iguales) a utilizar es de 1/3, modificándose en proporción a sus densidades cuando se utilizan materiales diferentes para cada tamaño.

Para la presente invención, los metales de las nanopartículas a utilizar se seleccionan de entre Au, Ag, Co, Cu, Pt, Fe, Cr, Pd, Ni, Rh, Pb o sus combinaciones bi y multimetálicas.

Aunque, por sus ventajas económicas, sea preferible utilizar materiales como Cu, Fe, o Ag para las nanopartículas más grandes, ya que suponen la mayor parte del material a utilizar en la formulación de las tintas conductoras. Para las nanopartículas más pequeñas o clústeres, debido a la menor proporción utilizada, se pueden utilizar materiales más nobles al objeto de evitar procesos de oxidación que disminuyan la conductividad final de las estructuras electrónicas impresas.

Las tintas conductoras descritas, por la presencia de los AQCs que funden a muy bajas temperaturas (< 150ºC), permiten ser aplicadas a sustratos sensibles a la temperatura, como papel o polímeros del tipo poliamidas, kepton, polímeros flexibles o relativamente no flexibles, productos de polietileno, polipropileno, productos conteniendo acrilatos polimetilmetaacrilato, copolímeros de los polímeros citados o combinaciones entre ellos y también filmes poliméricos conteniendo al menos uno dentro del grupo de poliésteres poliamidas, policarbonatos, polietileno, polipropileno, así como sus copolímeros combinaciones entre ellos.

Se propone a su vez un proceso para la preparación de tintas conductoras caracterizado por los siguientes pasos:

a) mezcla de nanopartículas metálicas de diversos tamaños.

b) adición de un elemento semi-conductor, fundente a baja temperatura, cuya temperatura de fusión es substancialmente menor que la de la mezcla inicial de nanopartículas metálicas, y en particular menor de 150ºC, siendo el tamaño de dicho elemento semi-conductor menor de 2 nm.

c) Deposición de la tinta sobre uno cualquiera de los siguientes substratos:

papel, polímeros del tipo poliamidas, kepton, polímeros flexibles o relativamente no flexibles, productos de polietileno, polipropileno, productos conteniendo acrilatos, polimetilmetaacrilato, copolímeros de los polímeros citados o combinaciones entre ellos.

d) Aumento de la temperatura de la tinta una vez depositada en el substrato para conseguir la sinterización de la misma, de tal forma que:

- Las nanopartículas metálicas no alcanzan su punto de fusión.

- El elemento semi-eonduetor fundente se funde, permitiendo así un contacto metálico entre las nanopartículas metálicas, dando lugar a altas conductividades.

Descripción de figuras

Figura 1

Imágenes de microscopía de transmisión electrónica de clústeres de Ag sintetizados según la descripción de la patente ES2277531 y depositados en la rejilla del microscopio (figura 1a) y de la misma muestra de clústeres una vez calentada la rejilla a 100ºC durante 30 segundos (figura 1b).

Claims (22)

1. Tintas conductoras que comprenden la combinación de:

a) nanopartículas metálicas, y

b) elementos fundentes consistentes en clústeres quánticos atómicos estables (AQCs).

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2. Tintas conductoras, según la reivindicación 1, caracterizadas porque preferentemente los metales a utilizar en las nanopartículas metálicas se seleccionan de entre Au, Ag, Co, Cu, Pt, Fe, Cr, Pd, Ni, Rh, Pb o sus combinaciones bi y multimetálicas.

3. Tintas conductoras, según la reivindicación 2, donde por nanopartículas metálicas se entiende mezclas de nanopartículas metálicas de diferentes tamaños.

4. Tintas conductoras, según la reivindicación 3, caracterizadas porque la relación en volumen de las cantidades empleadas de nanopartículas es de aproximadamente 1/3 entre los tamaños superior e inmediatamente inferior.

5. Tintas conductoras, según la reivindicación 3, caracterizadas porque las mezclas de nanopartículas son distribuciones bimodales, es decir, nanopartículas metálicas de dos tamaños diferentes manteniéndose una relación aproximada de 1/10 entre los tamaños escogidos.

6. Tintas conductoras, según la reivindicación 5, caracterizadas porque en las distribuciones bimodales, los tamaños de las partículas más grandes están comprendidos entre aproximadamente 100 y 250 nm y para las partículas más pequeñas entre aproximadamente 10 y 25 nm.

7. Tintas conductoras, según la reivindicación 5-6, caracterizadas porque la proporción en volumen de las cantidades empleadas de AQCs a las nanopartículas más grandes es aproximadamente de 1/10 o inferior.

8. Tintas conductoras, según la reivindicación 3, caracterizadas porque las mezclas de nanopartículas son distribuciones trimodales, es decir, nanopartículas metálicas de tres tamaños diferentes manteniéndose una relación aproximada de 1/5 entre los tamaños escogidos superior e inmediatamente inferior.

9. Tintas conductoras, según la reivindicación 8, caracterizadas porque las mezclas de nanopartículas son distribuciones trimodales, es decir, nanopartículas metálicas de tres tamaños diferentes; y donde preferentemente los tamaños de las partículas más grandes están comprendidos entre aproximadamente 100 y 250 nm, las partículas intermedias entre aproximadamente 25 y 50 nm, y las más pequeñas entre aproximadamente 5 y 10 nm.

10. Tintas conductoras, según la reivindicación 8-9, caracterizadas porque la proporción en volumen de las cantidades empleadas de AQCs a las nanopartículas más grandes es aproximadamente de 1/30 o inferior.

11. Tintas conductoras según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el tamaño de los AQCs es menor de 2 nm y preferentemente menor de 1 nm.

12. Tintas conductoras según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la temperatura de fusión de los AQCs es menor o igual que 150ºC.

13. Tintas conductoras, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los AQCs pertenecen a uno o varios de los grupos siguientes:

- AQCs caracterizados por estar compuestos por menos de 500 átomos de metal (Mn, n<500),

- AQCs caracterizados por estar compuestos por menos de 200 átomos de metal (Mn, n<200),

- AQCs caracterizados por estar compuestos de entre más de 2 y menos de 27 átomos de metal (Mn, 2<n<27),

- AQCs caracterizados por estar compuestos de entre 2 a 5 átomos de metal.

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14. Tintas conductoras según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los metales para los AQCs se seleccionan de entre Au, Ag, Co, Cu, Pt, Fe, Cr, Pd, Ni, Rh, Pb o sus combinaciones bi y multimetálicas.

15. Tintas conductoras según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, obtenibles mediante un proceso de sinterización a una temperatura tal que:

- únicamente los AQCs se funden, permitiendo la unión metálica entre las nanopartículas metálicas, y

- las nanopartículas metálicas no alcanzan su punto de fusión.

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16. Tintas conductoras según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para la impresión en sustratos sensibles a la temperatura, como papel, polímeros del tipo poliamidas, kepton, polímeros flexibles o relativamente no flexibles, productos de polietileno, polipropileno, productos conteniendo acrilatos, polimetilmetaacrilato, copolímeros de los polímeros citados o combinaciones entre ellos.

17. Uso de los AQCs como material fundente a baja temperatura en los procesos de sinterización de tintas conductoras con nanopartículas metálicas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, dicho material fundente actuando como vinculo o elemento de unión entre nanopartículas metálicas de diferentes tamaños, permitiendo así la conductividad eléctrica.

18. Uso de los AQCs, según la reivindicación 17, en la electrónica impresa para la impresión en pantalla (screen-printing), tampografía (pad-printing) y por inyección de tinta (inkjet printing).

19. Uso de los AQCs, según la reivindicación 17, para la impresión en masa (mass-printing), el offset, el gravado y la flexografía.

20. Uso de los AQCs, según la reivindicación 17, para la impresión en sustratos sensibles a la temperatura, como papel, polímeros del tipo poliamidas, kepton, polímeros flexibles o relativamente no flexibles, productos de polietileno, polipropileno, productos conteniendo acrilatos, polimetilmetaacrilato, copolímeros de los polímeros citados o combinaciones entre ellos.

21. Uso de los AQCs, según la reivindicación 17, para la impresión en filmes poliméricos conteniendo al menos uno dentro del grupo de poliésteres, poliamidas, policarbonatos, polietileno, polipropileno, así como sus copolímeros y combinaciones entre ellos.

22. Proceso para la preparación de una tinta conductora según cualquiera de las reivindicaciones 1-16, que comprende las siguientes etapas:

a) mezcla de nanopartículas metálicas de diversos tamaños,

b) adición de un elemento fundente consistente en AQCs,

c) deposición de la tinta sobre uno cualquiera de los siguientes substratos:

papel, polímeros del tipo poliamidas, kepton, polímeros flexibles o relativamente no flexibles, productos de polietileno, polipropileno, productos conteniendo acrilatos, polimetilmetaacrilato, copolímeros de los polímeros citados o combinaciones entre ellos, y

d) aumento de la temperatura de la tinta una vez depositada en el substrato para conseguir la sinterización de la misma, de tal forma que:

- las nanopartículas metálicas no alcanzan su punto de fusión, y

- los AQCs se funden, permitiendo así un contacto metálico entre las nanopartículas metálicas, dando lugar a altas conductividades.