Os engenheiros da EPFL desenvolveram um método de recozimento de baixa temperatura que mantém a estrutura do ouro e da prata quando os dois metais são combinados em uma liga. Sua descoberta será útil na fabricação de lentes de contato, elementos ópticos holográficos e outros componentes ópticos, uma vez que as novas ligas refletem toda a faixa espectral.
Ouro, prata, cobre e alumínio são amplamente utilizados na fabricação de componentes ópticos devido às suas propriedades refletivas. O ouro, por exemplo, reflete a luz vermelha, enquanto a prata reflete a luz azul. Esses metais também são de interesse dos cientistas, que os estudam em nanoescala, já que as nanoestruturas têm uma resposta óptica completamente diferente dos materiais a granel. Nessa escala, a luz interage de forma diferente do que faria com o mesmo metal em maior quantidade, como em uma barra de ouro. Engenheiros do Laboratório de Nanofotônica e Metrologia (NAM), parte da Escola de Engenharia (STI) da EPFL, lançaram um desafio:desenvolver um material que reflita todas as cores do espectro.

Combinando os efeitos ópticos de ambos os metais

"Percebemos que, ao criar uma liga de ouro e prata, poderíamos combinar os efeitos ópticos de ambos os metais em um único material", diz o professor Olivier Martin, que dirige o laboratório. As ligas convencionais de ouro e prata são fabricadas em altas temperaturas de 800–1.000°C. Mas esse processo altera a forma das nanoestruturas. "Os métodos atuais de recozimento não mantêm a estrutura dos dois metais", explica Martin. Para contornar esse problema, os engenheiros começaram a desenvolver um método de recozimento de baixa temperatura que funcionaria para qualquer mistura de liga.

300 graus Celsius

No laboratório, a equipe de Martin demonstrou pela primeira vez a viabilidade de usar um método de recozimento de baixa temperatura para fabricar uma liga de ouro e prata. Os engenheiros aqueceram ambos os metais a 300°C por oito horas e depois a 450°C por mais 30 minutos, produzindo com sucesso um filme fino de liga de ouro e prata. "Nós usamos camadas em nanoescala em nosso processo", diz Jeonghyeon Kim, Ph.D. aluno e membro da equipe. "Eles são incrivelmente finos." Os engenheiros descobriram que seu método mantém as estruturas dos dois metais – e que o novo material reflete toda a faixa espectral, dependendo de sua composição. "O recozimento a baixa temperatura produz materiais bem ligados, mas não altera a forma das partículas. É como se tivéssemos combinado as propriedades ópticas do ouro e da prata. Nossa liga reflete novas cores."

A equipe de pesquisa também experimentou diferentes proporções de liga. "Os efeitos ópticos mudam à medida que adicionamos mais ouro ou prata à mistura", diz Martin. Seu método, que poderia ser usado para fabricar novos instrumentos ópticos, também tem aplicações mais cotidianas. "Nosso material pode chegar aos mostradores de relógios e relógios, por exemplo", acrescenta Martin. + Explorar mais

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