p (PhysOrg.com) - Óleo e água não se misturam, mas adicione algumas nanofibras e todas as apostas serão canceladas. p Uma equipe de químicos e engenheiros da UCLA desenvolveu um novo método para revestir grandes superfícies com filmes finos de nanofibras que são transparentes e eletricamente condutores. Seu método envolve a agitação vigorosa de água, óleo denso e nanofibras de polímero. Depois que esta solução é suficientemente agitada, ela se espalha sobre praticamente qualquer superfície, criando um filme.

p “A beleza deste método reside na sua simplicidade e versatilidade, "disse o pesquisador do California NanoSystems Institute (CNSI) Richard B. Kaner, professor de química e bioquímica e professor de ciência dos materiais e engenharia na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da UCLA Henry Samueli. “Os materiais usados ​​são baratos e recicláveis, o processo funciona em praticamente qualquer substrato, produz uma película fina e uniforme que cresce em segundos e tudo pode ser feito à temperatura ambiente. "

p Os polímeros condutores combinam a flexibilidade e a tenacidade dos plásticos com propriedades elétricas. Eles foram propostos para aplicações que variam de circuitos eletrônicos impressos a supercapacitores, mas não conseguiram ganhar uso generalizado devido às dificuldades de processá-los em filmes.

p "Polímeros condutores têm enorme potencial em eletrônica, e porque essa técnica funciona com tantos substratos, pode ser usado em um amplo espectro de aplicações, incluindo células solares orgânicas, diodos emissores de luz, vidros e sensores inteligentes, "disse Yang Yang, professor de ciência dos materiais e engenharia na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas Samueli e diretor do Nano Centro de Energia Renovável do CNSI.

p Uma das aplicações potenciais é inteligente, ou comutável, vidro que pode mudar entre os estados quando uma corrente elétrica é aplicada - por exemplo, alternar entre os estados transparente e opaco para permitir a entrada de luz ou bloqueá-la. O grupo de pesquisa da UCLA está aplicando a técnica a outros nanomateriais, além das nanofibras de polímero, na esperança de expandir o número de aplicações disponíveis.

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p A técnica baseada em solução da equipe, publicado no jornal revisado por pares Proceedings of National Academy of Sciences , foi descoberta por acaso quando uma película transparente de polímero se espalhou pelas paredes de um recipiente enquanto nanofibras em água eram purificadas com clorofórmio.

p "O que me atraiu imediatamente foi o estranho fenômeno do que parecia ser um fluxo de fluido autopropelido, "disse Julio M. D'Arcy, autor principal no PNAS papel e um estudante de pós-graduação sênior no laboratório UCLA de Kaner.

p "Agora posso dizer às pessoas que faço filmes em Los Angeles, "ele brincou.

p Quando a água e o óleo são misturados, uma mistura de gotículas é formada, criando uma interface água-óleo que serve como um ponto de entrada para reter nanofibras de polímero em interfaces líquido-líquido. À medida que as gotas se unem, uma mudança na concentração de sólidos misturados na interface água-óleo leva a uma diferença na tensão superficial. A expansão de uma parede de vidro ocorre como resultado de uma tentativa de reduzir a diferença de tensão superficial. O fluxo de fluido direcional leva a uma película fina condutora continuamente composta por uma única monocamada de nanofibras de polímero. A uniformidade da superfície do filme é devido às partículas sendo puxadas para fora da interface água-óleo, imprensado entre dois fluidos de tensões superficiais opostas.

p O desenvolvimento da tecnologia está ocorrendo em colaboração com a Fibron Technologies Inc., com o apoio da National Science Foundation por meio de uma bolsa de transferência de tecnologia para pequenas empresas. A Fibron é uma pequena empresa que licenciou a tecnologia da UCLA. Foi fundada por Kaner, que atua como consultor científico chefe, e dois de seus ex-Ph.D. alunos - Christina Baker e Henry Tran, que passaram a assumir funções de liderança na empresa.

p CEO da Fibron, Christian Behrenbruch, disse "trabalhar com a UCLA para desenvolver esta tecnologia tem sido uma vitória para todos. Permite-nos ter acesso a pessoas incrivelmente inovadoras, mas também, a NSF ajudou a possibilitar o estabelecimento de uma relação de PI formal e transparente com a universidade. A boa notícia é que essa tecnologia está avançando rapidamente para o desenvolvimento comercial. "

p Existem outras técnicas para a criação de filmes finos de polímeros condutores, mas cada técnica tende a funcionar apenas em um número limitado de aplicativos, ou eles não são viáveis ​​para expansão. Há muito se busca um método que supere as limitações de cada um dos métodos anteriores. A técnica da água e óleo, com um pouco de nanotecnologia incluída, pode fornecer exatamente isso - um método universal escalonável para a criação de grandes filmes finos de polímeros condutores.