Cientistas do Instituto Max Planck para Pesquisa de Polímeros (MPI-P) liderados pelo Dr. Kamal Asadi resolveram um desafio de quatro décadas de produção de filmes de náilon muito finos que podem ser usados ​​em componentes de memória eletrônica, por exemplo. As finas películas de náilon são centenas de vezes mais finas do que um fio de cabelo humano, e poderia, portanto, ser atraente para aplicações em dispositivos eletrônicos dobráveis ​​ou para eletrônicos em roupas. p À medida que a indústria de microeletrônica muda para eletrônicos vestíveis e e-têxteis, pesquisadores estão integrando materiais eletrônicos, como ferroelétricos, com têxteis. Nylons, uma família de polímeros sintéticos, foram introduzidos pela primeira vez na década de 1920 para meias femininas, e estão hoje entre as fibras sintéticas mais utilizadas em têxteis. Eles consistem em uma longa cadeia de unidades moleculares repetidas, ou seja, polímeros, em que cada unidade de repetição contém um arranjo específico de hidrogênio, oxigênio e nitrogênio com átomos de carbono.

Os nylons também exibem as chamadas "propriedades ferroelétricas". Isso significa que as cargas elétricas positivas e negativas podem ser separadas, e este estado pode ser mantido. Materiais ferroelétricos são usados ​​em sensores, atuadores, dispositivos de memória e de captação de energia. A vantagem de usar polímeros é que eles podem ser liquefeitos usando solventes adequados e, portanto, processados ​​a partir da solução a baixo custo para formar filmes finos flexíveis que são adequados para dispositivos eletrônicos, como capacitores, transistores e diodos. Isso torna os polímeros ferroelétricos uma escolha viável para integração com e-têxteis. Embora os polímeros de náilon tenham aplicações comerciais significativas em tecidos e fibras, sua aplicação em dispositivos eletrônicos foi prejudicada porque era impossível criar filmes finos de alta qualidade de nylons ferroelétricos por processamento de solução.

Cientistas do MPI-P, em colaboração com pesquisadores da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz e da Universidade de Tecnologia de Lodz, já resolveram este problema de 40 anos, e desenvolveu um método para fabricar capacitores de película fina de náilon ferroelétrico dissolvendo o náilon em uma mistura de ácido trifluoroacético e acetona e solidificando-o novamente no vácuo. Eles foram capazes de produzir filmes finos de náilon que normalmente têm apenas alguns 100 nanômetros de espessura, várias 100 vezes mais fino que o cabelo humano. "Usando este método, nós produzimos filmes finos extremamente suaves. Isto é muito importante, porque evita falhas elétricas de, por exemplo, capacitores, e assim destruindo os circuitos eletrônicos. Ao mesmo tempo, a suavidade permite o desenvolvimento de filmes finos transparentes e, eventualmente, dispositivos eletrônicos transparentes, "diz o Dr. Kamal Asadi, líder do grupo no MPI-P.

Usando seu método recém-desenvolvido, o grupo em torno de Kamal Asadi foi capaz de produzir capacitores de náilon de alto desempenho. Os cientistas submeteram os protótipos dos capacitores a ciclos de tensão prolongados e demonstraram a robustez dos nylons ferroelétricos em milhões de ciclos de operação. Os filmes finos de náilon podem se tornar um componente importante para uso em eletrônicos flexíveis no futuro e encontrar aplicações em dispositivos eletrônicos dobráveis ​​ou eletrônicos em roupas. Essas novas descobertas abrem caminho para os tecidos multifuncionais que servem como tecido para cobrir nosso corpo e ao mesmo tempo podem gerar eletricidade a partir do movimento do nosso corpo.