A nova tecnologia permitirá que metais importantes sejam feitos de forma mais eficiente
p Ao adicionar combinações de carbono, hidrogênio, e átomos de oxigênio para teimosos, metais difíceis de evaporar, como tungstênio e platina, Pesquisadores das Cidades Gêmeas da Universidade de Minnesota conseguiram transformar os elementos em filmes finos de uma forma mais barata e segura. Crédito:Bharat Jalan MBE Lab, Universidade de Minnesota
p Pesquisadores da Faculdade de Ciências e Engenharia das Cidades Gêmeas da Universidade de Minnesota inventaram um método mais barato, mais seguro, e uma tecnologia mais simples que permitirá que um grupo "teimoso" de metais e óxidos de metal seja feito em filmes finos usados em muitos eletrônicos, os componentes do computador, e outros aplicativos. p A pesquisa é publicada no
Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) .
p Os pesquisadores trabalharam com o Escritório de Comercialização de Tecnologia da Universidade de Minnesota para patentear a tecnologia e já conquistaram o interesse da indústria.
p Muitos metais e seus compostos devem ser transformados em filmes finos antes de serem usados em produtos tecnológicos como eletrônicos, monitores, células de combustível, ou aplicações catalíticas. Metais "teimosos", no entanto, que incluem elementos como platina, irídio, rutênio, e tungstênio, entre outros - são muito difíceis de converter em filmes finos porque exigem temperaturas extremamente altas (geralmente mais de 2, 000 graus Celsius) para evaporar.
p Tipicamente, cientistas sintetizam esses filmes de metal usando técnicas como pulverização catódica e evaporação de feixe de elétrons. Este último consiste em derreter e evaporar metais em altas temperaturas e permitir que um filme se forme no topo das bolachas. Mas, este método convencional é muito caro, usa muita energia, e também pode ser inseguro devido à alta tensão usada.
p Agora, Pesquisadores da Universidade de Minnesota desenvolveram uma maneira de evaporar esses metais em temperaturas significativamente mais baixas, menos de 200 graus Celsius em vez de vários milhares. Ao projetar e adicionar ligantes orgânicos - combinações de carbono, hidrogênio, e átomos de oxigênio - para os metais, os pesquisadores foram capazes de aumentar substancialmente as pressões de vapor dos materiais, tornando-os mais fáceis de evaporar em temperaturas mais baixas. Não apenas sua nova técnica é mais simples, mas também produz materiais de alta qualidade que são facilmente escalonáveis.
p "A capacidade de fazer novos materiais com facilidade e controle é essencial para a transição para uma nova era de economia de energia, "disse Bharat Jalan, o autor sênior do estudo, um especialista em síntese de materiais, e um professor associado e presidente da Shell no Departamento de Engenharia Química e Ciência dos Materiais (CEMS) da Universidade de Minnesota. "Já existe uma ligação histórica entre a inovação na ciência de síntese e o desenvolvimento de novas tecnologias. Milhões de dólares são gastos na fabricação de materiais para várias aplicações. Agora, criamos uma tecnologia mais simples e barata que permite melhores materiais com precisão atômica. "
p Esses metais são usados para fazer uma miríade de produtos, de semicondutores para aplicativos de computador à tecnologia de exibição. Platina, por exemplo, também é um ótimo catalisador para conversão e armazenamento de energia e está sendo pesquisado para uso em dispositivos spintrônicos.
p "Reduzir o custo e a complexidade da deposição de metal e, ao mesmo tempo, permitir a deposição de materiais mais complexos, como óxidos, desempenhará um grande papel nos esforços industriais e de pesquisa, "disse William Nunn, estudante de graduação em engenharia química e ciência de materiais da Universidade de Minnesota, o primeiro autor do artigo, e recebeu a bolsa Robert V. Mattern Fellowship do departamento. "Agora que depositar esses metais como a platina ficará mais fácil, esperamos ver um interesse renovado nos materiais mais complexos que contêm esses metais teimosos. "