p No nível nano, pesquisadores de Stanford descobriram uma nova maneira de soldar malhas de fios minúsculos. Seu trabalho pode levar a novas aplicações eletrônicas e solares empolgantes. Ter sucesso, eles recorreram a plasmonics. p Uma área de intensa pesquisa em nanoescala é a criação de malhas eletricamente condutoras feitas de nanofios de metal. Produtividade elétrica excepcional e promissora, baixo custo e fácil processamento, os engenheiros prevêem o dia em que essas malhas serão comuns nas novas gerações de telas sensíveis ao toque, monitores de vídeo, diodos emissores de luz e células solares de película fina.

p Ficando no caminho, Contudo, é um grande obstáculo de engenharia:no processamento, essas delicadas malhas devem ser aquecidas ou pressionadas para unir o padrão cruzado de nanofios que formam a malha, danificando-os no processo.

p Em um artigo publicado na revista Materiais da Natureza , uma equipe de engenheiros de Stanford demonstrou uma nova técnica promissora de soldagem de nanofios que utiliza plasmonics para fundir os fios com um simples sopro de luz.

p Auto-limitação

p No cerne da técnica está a física da plasmônica, a interação de luz e metal na qual a luz flui através da superfície do metal em ondas, como água na praia.

p "Quando dois nanofios se cruzam, sabemos que a luz irá gerar ondas de plasmon no local onde os dois nanofios se encontram, criando um ponto quente. A beleza é que os pontos quentes existem apenas quando os nanofios se tocam, não depois de terem se fundido. A soldagem pára sozinha. É autolimitado, "explicou Mark Brongersma, professor associado de engenharia científica de materiais em Stanford e especialista em plasmonics. Brongersma é um dos autores seniores do estudo.

p "O resto dos fios e, tão importante quanto, o material subjacente não é afetado, "observou Michael McGehee, engenheiro de materiais e autor sênior do artigo. "Essa capacidade de aquecer com precisão aumenta muito o controle, velocidade e eficiência energética da soldagem em nanoescala. "

p Em imagens de microscópio eletrônico antes e depois, nanofios individuais são visualmente distintos antes da iluminação. Eles deitam um sobre o outro, como duas árvores caídas na floresta. Quando iluminado, o nanofio superior atua como uma espécie de antena, direcionando as ondas de luz plasmon para o fio inferior e criando calor que solda os fios. As imagens pós-iluminação mostram nanofios tipo X estendidos contra o substrato com juntas fundidas.

p Transparência

p Além de facilitar a produção de malhas de nanofios mais fortes e de melhor desempenho, os pesquisadores dizem que a nova técnica pode abrir a possibilidade de eletrodos de malha ligados a plásticos e polímeros flexíveis ou transparentes.

p Para demonstrar as possibilidades, eles aplicaram sua malha no filme Saran. Eles pulverizaram uma solução contendo nanofios de prata em suspensão no plástico e o secaram. Após a iluminação, o que restou foi uma camada ultrafina de nanofios soldados.

p "Em seguida, enrolamos como um pedaço de papel. Quando desenrolamos o embrulho, manteve suas propriedades elétricas, "disse o co-autor Yi Cui, professor associado de ciência e engenharia de materiais. "E quando você o segura, é virtualmente transparente. "

p Isso pode levar a revestimentos de janela baratos que geram energia solar, reduzindo o brilho para aqueles que estão dentro, disseram os pesquisadores.

p "Em técnicas de soldagem anteriores que usavam uma placa de aquecimento, isso nunca teria sido possível, "disse o autor principal, Erik C. Garnett, PhD, um pós-doutorado em ciência de materiais que trabalha com Brongersma, McGehee e Cui. "O envoltório Saran teria derretido muito mais cedo do que a prata, destruindo o dispositivo instantaneamente. "

p "Existem muitas aplicações possíveis que nem mesmo seriam possíveis em técnicas de recozimento mais antigas, "disse Brongersma." Isso abre algumas coisas interessantes, esquemas de processamento simples e de grande área para dispositivos eletrônicos - solares, LEDs e telas de toque, especialmente."