Pela primeira vez, uma equipa de investigadores da Universidade de Coimbra (UC), liderada por Mahmoud Tavakoli, desenvolveu um nanocompósito de metal líquido revestido de grafeno, que pode ser usado como condutor transparente, com aplicações na próxima geração de dispositivos eletrónicos e painéis solares.
A
investigação, desenvolvida no âmbito do projeto WoW,
do Programa Carnegie Mellon Portugal, e do projeto MATIS-Materiais e
Tecnologias Industriais Sustentáveis, através do Programa Portugal 2020, é o
tema de capa da última edição da revista Advanced Materials
Technologies.
Os investigadores demonstraram, através deste estudo, que nanopartículas de metal líquido revestidas de óxido de grafeno podem ser transformadas em elétrodos semitransparentes e condutores, através de uma técnica de processamento a laser rápida, de baixo custo e escalável, o que poderá ter um grande impacto em áreas como: ecrãs flexíveis, painéis solares flexíveis e até biossensores vestíveis (wearable).
«Os
metais líquidos são interessantes porque proporcionam elasticidade e
autorregeneração, além de serem excelentes na dissipação térmica. Portanto,
este é um passo importante para a aplicação e desenvolvimento de ecrãs muito
flexíveis e resistentes», explica Mahmoud Tavakoli, diretor do Laboratório de
“Soft and Printed Microelectronic” do Instituto de Sistemas e Robótica (ISR) da
Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC).
Os
investigadores acreditam que, no futuro, estas nanopartículas com propriedades
especiais poderão ser impressas em grandes superfícies condutoras, a baixo
custo. «As partículas de metal líquido encapsuladas de grafeno são uma classe
nova e promissora de compósito bifásico, com aplicação na próxima geração de dispositivos
eletrónicos.
Nós
demonstrámos que é possível fabricar de forma rápida (em poucos segundos), a
baixo custo e em larga escala, estes novos elétrodos. Esta solução é primeiro
depositada sobre o substrato por meio de revestimento por pulverização e, em
seguida, processada através de um laser de baixo custo. Isso permite
simultaneamente a redução, afinamento, extração e padronização com alta
resolução dos filmes depositados», afirma o investigador do ISR da FCTUC.
A
composição do novo material e o método de fabrico apresentado neste estudo
representam assim um passo importante para a produção em larga escala e a baixo
custo de grandes elétrodos baseados em grafeno. O próximo passo da investigação
será, de acordo com Mahmoud Tavakoli, «explorar o uso de outros tipos de lasers
para melhorar a condutividade ou transparência dos elétrodos, bem como estudar
aplicações desta técnica nas áreas de eletrónica de filmes finos, sensores de
gás e humidade e dispositivos de armazenamento de energia».
O
artigo científico pode ser consultado aqui.
Universidade de Coimbra - Portugal
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