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    Ultra fino, revestimentos herméticos para garrafas PET
    p Uma fonte de plasma capacitivamente acoplada (CCP) para a geração de nanopartículas. As nanopartículas são incorporadas em camadas compostas para filtrar membranas para controlar a seletividade para diferentes gases. Crédito:Damian Gorczany

    p Se os polímeros forem feitos especificamente para se formar e depositar nas superfícies ao redor do plasma, eles podem ser revestidos de maneira direcionada. Graças a esta chamada deposição de vapor químico intensificada por plasma, ou PECVD para abreviar, é possível, por exemplo, para aplicar ultrafino, revestimentos à prova de gás para o interior de garrafas PET, garantindo que o conteúdo dure mais, ou para proteger diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs) da umidade para que as telas de TV funcionem por muito tempo. As equipes de Engenharia Elétrica Geral e Tecnologia de Plasma e Física Experimental II do Ruhr-Universität Bochum (RUB) aperfeiçoaram esta técnica. Eles relatam em Rubin, a revista científica do RUB. p Fazer leite e remédios durar mais

    p A deposição só é possível porque os plasmas são frios e, portanto, não danificam a garrafa PET ou outras superfícies a serem revestidas com calor. Apenas os elétrons rápidos no plasma são quentes, e não danificam as superfícies. O revestimento de plástico semelhante a vidro, que tem apenas 20 a 30 nanômetros de espessura, garante que de 10 a 100 vezes menos gás escape pela garrafa. Isso estende a vida útil de um refrigerante das quatro semanas anteriores para cerca de um ano. O método também é de interesse para a embalagem de leite e outros alimentos, bem como medicamentos e até componentes microeletrônicos. “Este tipo de revestimento também é ecologicamente correto, porque a pequena quantidade de material pode simplesmente ser negligenciada durante a reciclagem, "explica o Dr. Marc Böke do departamento de Física Experimental II do RUB.

    p O oxigênio vira a balança

    p O desafio está em controlar a formação das camadas. "As camadas não devem ser apenas ultrafinas, mas também absolutamente denso, sem lacunas e uniforme, "explica Marc Böke. Os parafusos de ajuste para isso são múltiplos. Para começar, depende da mistura de gases. O oxigênio atômico é um jogador particularmente importante. A pressão na qual o plasma é operado também é significativa. De forma similar, a geometria do reator e a escolha da fonte de energia influenciam o que acontece no plasma e como isso afeta as superfícies circundantes. Por exemplo, um plasma apropriado pode ser aceso por microondas, mas também por radiofrequência acoplada indutiva ou capacitivamente. "Em geral, diferentes tamanhos de reator de plasma são possíveis, até as enormes dimensões necessárias para revestir vidraças inteiras para edifícios altos, "diz o professor Peter Awakowicz, titular da cadeira de Engenharia Elétrica e Tecnologia de Plasma.

    p Técnicas de medição tiveram que ser desenvolvidas

    p Os pesquisadores foram gradualmente capazes de compreender e aperfeiçoar muitos aspectos dos processos possíveis. Por exemplo, As garrafas PET são limpas e ativadas antes do revestimento, também por meio de plasma. Mas aqui, também, a superfície da garrafa muda, o que por sua vez influencia o revestimento subsequente. As medições dos fluxos de partículas durante a limpeza revelaram o que acontece no processo. Se todos esses aspectos forem levados em consideração durante a limpeza e o processo for executado de forma otimizada, isso tem uma influência considerável no sucesso do revestimento subsequente:"Conseguimos aumentar a impermeabilidade, que era inicialmente um fator de 100 (dependendo do material do substrato), a um fator de 500 por meio da configuração correta da limpeza anterior, "diz Peter Awakowicz.

    p O aplicativo mais recente, que está sendo trabalhado atualmente, faz da necessidade uma virtude:se alguém realmente deseja camadas tão densas e livres de defeitos quanto possível, defeitos como poros minúsculos no revestimento são quase impossíveis de evitar. Eles permitem que as equipes de pesquisa usem revestimento de plasma para desenvolver membranas de filtro não dilatáveis ​​que exibem propriedades até então desconhecidas. Eles podem dessalinizar água ou separar gases uns dos outros, como oxigênio de CO 2 .


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