Martin Thuo, da Iowa State University e do Laboratório Ames, clicou na galeria de fotos de um de seus projetos de pesquisa.

Que tal este? Havia uma rosa com traços de metal impressos em uma pétala delicada. Ou isto? Uma folha de papel enrolada com um display LED programável. Talvez isto? Um cilindro de gelatina com traços de metal impressos na parte superior.

Todas aquelas fotos mostravam a mais recente aplicação da tecnologia de metal sub-resfriado desenvolvida por Thuo e seu grupo de pesquisa. A tecnologia apresenta metal líquido (neste caso, o metal de Field, uma liga de bismuto, índio e estanho) presos abaixo de seu ponto de fusão no polido, cascas de óxido, criando partículas com cerca de 10 milionésimos de metro de diâmetro.

Quando as cascas são quebradas - com pressão mecânica ou dissolução química - o metal dentro flui e se solidifica, criando uma solda sem calor ou, nesse caso, impressão condutora, linhas metálicas e traços em todos os tipos de materiais, tudo, desde uma parede de concreto a uma folha.

Isso poderia ter todos os tipos de aplicativos, incluindo sensores para medir a integridade estrutural de um edifício ou o crescimento das safras. A tecnologia também foi testada em controles remotos baseados em papel que lêem as mudanças nas correntes elétricas quando o papel é curvo. Os engenheiros também testaram a tecnologia fazendo contatos elétricos para células solares e imprimindo linhas condutoras em gelatina, um modelo para tecidos biológicos moles, incluindo o cérebro.

"Este trabalho relata isento de calor, fabricação ambiental de interconexões e traços condutores metálicos em todos os tipos de substratos, "Thuo e uma equipe de pesquisadores escreveram em um artigo descrevendo a tecnologia recentemente publicada online pela revista Materiais Funcionais Avançados .

Thuo - professor assistente de ciência dos materiais e engenharia no estado de Iowa, um associado do Laboratório Ames do Departamento de Energia dos EUA e co-fundador da startup da Ames SAFI-Tech Inc. que comercializa partículas de metal líquido - é o autor principal. Os co-autores são Andrew Martin, um ex-aluno de graduação no laboratório de Thuo e agora um estudante de doutorado no estado de Iowa em ciência de materiais e engenharia; Boyce Chang, um pós-doutorado na Universidade da Califórnia, Berkeley, que obteve seu doutorado no estado de Iowa; Zachariah Martin, Dipak Paramanik e Ian Tevis, da SAFI-Tech; Christophe Frankiewicz, um co-fundador da Sep-All em Ames e um ex-associado de pesquisa de pós-doutorado no estado de Iowa; e Souvik Kundu, um estudante de pós-graduação do estado de Iowa em engenharia elétrica e da computação.

O projeto foi apoiado por fundos de inicialização da universidade para estabelecer o laboratório de pesquisa de Thuo no estado de Iowa, A bolsa Black &Veatch do corpo docente de Thuo e uma bolsa de pesquisa para inovação em pequenas empresas da National Science Foundation.

Thuo disse que lançou o projeto há três anos como um exercício de ensino.

"Comecei com alunos de graduação, "disse ele." Achei que seria divertido fazer os alunos fazerem algo assim. É uma ferramenta de ensino realmente benéfica porque você não precisa resolver 2 milhões de equações para fazer ciência sofisticada. "

E uma vez que os alunos aprenderam a usar algumas ferramentas de processamento de metal, eles começaram a resolver alguns dos desafios técnicos da flexibilidade, eletrônica de metal.

"Os alunos descobriram maneiras de lidar com o metal e isso floresceu em um milhão de ideias, "Thuo disse." E agora não podemos parar. "

E assim os pesquisadores aprenderam como unir com eficácia traços de metal a tudo, desde pétalas de rosa que repelem a água até gelatina aquosa. Com base no que eles sabem agora, Thuo disse que seria fácil para eles imprimir vestígios metálicos em cubos de gelo ou tecido biológico.

Todos os experimentos "destacam a versatilidade desta abordagem, "os pesquisadores escreveram em seu artigo, "permitindo que uma infinidade de produtos condutores sejam fabricados sem danificar o material de base."