p (PhysOrg.com) - Como o mercado de visores de cristal líquido e outros eletrônicos continua a aumentar o preço do índio - o material usado para fazer os eletrodos transparentes de óxido de estanho e índio (ITO) nesses dispositivos - os cientistas estão procurando por um alternativa menos cara e mais dinâmica, particularmente para uso em eletrônicos flexíveis do futuro. p Além de seu alto preço, ITO tem várias desvantagens. É frágil, tornando-o impraticável para uso em telas flexíveis e células solares, e há falta de disponibilidade de índio, que é encontrada principalmente na Ásia. Avançar, a produção de filmes ITO é relativamente ineficiente.

p Agora, pesquisadores da UCLA relatam na revista ACS Nano que eles desenvolveram um método exclusivo para a produção de eletrodos transparentes que usa nanofios de prata em combinação com outros nanomateriais. Os novos eletrodos são flexíveis e altamente condutores e superam as limitações associadas ao ITO.

p Por algum tempo, As redes de nanofios de prata (AgNW) têm sido vistas como candidatos promissores para substituir o ITO porque são flexíveis e cada fio é altamente condutivo. Mas tratamentos complicados muitas vezes têm sido necessários para fundir AgNWs cruzados para atingir baixa resistência e boa adesão ao substrato. Para endereçar isto, os pesquisadores da UCLA demonstraram que, ao fundir AgNWs com nanopartículas de óxido metálico e polímeros orgânicos, eles poderiam produzir com eficiência condutores altamente transparentes.

p A equipe de pesquisadores representa uma colaboração entre o departamento de ciência de materiais e engenharia da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da UCLA Henry Samueli; o departamento de química e bioquímica da Faculdade de Letras e Ciências da UCLA; e o California NanoSystems Institute (CNSI) na UCLA.

p A equipe era liderada por Yang Yang, professor de ciência e engenharia de materiais, e Paul Weiss, diretor do CNSI e professor de ciência e engenharia de materiais e de química e bioquímica.

p "Nesse trabalho, demonstramos um método de solução simples e eficaz para obter filmes compostos AgNW altamente condutores com excelente transparência óptica e propriedades mecânicas, "disse Yang, que também dirige o Nano Centro de Energia Renovável no CNSI." Esta é de longe a melhor solução:um processado, eletrodo transparente que é compatível com uma ampla variedade de opções de substrato. "

p Os cientistas podem facilmente pulverizar uma superfície com os nanofios para fazer um tapete transparente, mas o desafio é fazer com que os nanofios de prata adiram à superfície com mais segurança, sem o uso de temperaturas extremas (200 ° C) ou altas pressões, etapas que tornam os nanomateriais menos compatíveis com os materiais orgânicos sensíveis normalmente usados ​​para fazer eletrônicos flexíveis.

p Para enfrentar este desafio, Rui Zhu, o primeiro autor do artigo, desenvolveu um método de baixa temperatura para fazer eletrodos transparentes de alto desempenho a partir de nanofios de prata usando revestimento em spray de uma combinação única de nanomateriais.

p Primeiro, pesquisadores pulverizaram uma solução de nanofios de prata disponíveis comercialmente em uma superfície. Eles então trataram os nanofios com uma solução de nanopartículas de dióxido de titânio para criar um filme híbrido. Conforme o filme seca, forças capilares unem os nanofios, melhorando a condutividade do filme. Os cientistas então revestiram o filme com uma camada de polímero condutor para aumentar a adesão dos fios à superfície.

p As malhas compostas AgNW são altamente condutoras, com excelente transparência óptica e propriedades mecânicas. A equipe de pesquisa também construiu células solares usando os novos eletrodos e descobriu que seu desempenho era comparável ao das células solares feitas com óxido de índio e estanho.