Muitos utensílios e aparelhos domésticos comuns têm um revestimento que melhora o desempenho. Por exemplo, a fina camada de Teflon nas panelas ajuda a evitar que os alimentos grudem na superfície. Contudo, é difícil preparar - em temperatura ambiente - o forte aderente, revestimentos cerâmicos de alto desempenho que são comumente usados ​​em muitas aplicações, como eletrônicos. Agora, pesquisadores do Japão resolveram esse problema.

Em um estudo publicado em Materiais Eletrônicos Aplicados ACS , pesquisadores da Universidade de Osaka mostraram como revestir vidro e plástico - e provavelmente muitas outras superfícies - com uma camada fina, cerâmica porosa. O processo de fabricação é simples, os materiais são baratos, e o desempenho de detecção de gás da cerâmica é consideravelmente melhorado em comparação com os dispositivos atuais.

O revestimento cerâmico dos pesquisadores, dióxido de titânio poroso, é um material emocionante.

"O dióxido de titânio é barato e abundante, e tem muitas aplicações, como detecção de gás, "explica Tohru Sugahara, autor sênior. "Os filmes porosos têm uma alta relação entre área de superfície e volume, e pode detectar analitos de gás em concentrações mais baixas do que os filmes não porosos correspondentes. "

Os pesquisadores primeiro usaram o revestimento por rotação para depositar uma película fina - de aproximadamente 1 micrômetro de espessura - de dióxido de titânio poroso em uma superfície de vidro ou plástico, em apenas uma etapa. Eles então testaram duas abordagens para aderir fortemente seus filmes à superfície:sinterização de alta temperatura para o vidro, e luz de alta intensidade para o plástico. Ambas as abordagens retêm os poros em escala nanométrica e aderem fortemente ao filme cerâmico.

Os filmes cerâmicos finos preparados por sinterização de alta temperatura tiveram um desempenho notável em comparação com sensores de gás à base de titânio não poroso. "Por exemplo, a detecção de gás é rápida, "diz Sugahara." O tempo de resposta - o tempo necessário para o sensor atingir uma resposta ideal - é de aproximadamente 1 segundo, enquanto outros sensores requerem alguns minutos. "

Os pesquisadores prevêem muitas aplicações de seus revestimentos cerâmicos porosos. Por exemplo, os vírus podem ficar presos nos poros. Uma vez capturado, os vírus podem ser destruídos irradiando os filmes com luz ultravioleta ou visível, sem danificar os filmes. Outra aplicação são os agentes de clareamento; os filmes porosos difundem uma grande quantidade de luz ultravioleta e visível. Muitas aplicações úteis são possíveis com a economia dos pesquisadores, abordagem direta para revestimentos cerâmicos fortemente aderentes.