p (Phys.org) - Os engenheiros de Yale desenvolveram um novo sistema automatizado para gerar fortes, flexível, revestimentos transparentes com usos promissores na produção de baterias de íon-lítio e células de combustível, entre outras aplicações. p Até agora, o lento rendimento de alguns métodos de montagem existentes restringiu significativamente a aplicação prática destes finos, películas condutoras multicamadas.

p Liderado por André Taylor, professor assistente de engenharia química e ambiental, a equipe de Yale desenvolveu uma nova técnica de montagem que reduz o tempo de processo e produz filmes com precisão de nanol nível e função aprimorada. O sistema - denominado spin-spray layer-by-layer (SSLbL) - gera thin, filmes multicamadas mais rapidamente do que anteriormente possível e com maior controle sobre as características do filme.

p Os pesquisadores descrevem seu método em uma próxima edição da revista. ACS Nano , disponível agora em pré-impressão.

p “Existem muitas aplicações para a nova técnica no desenvolvimento de revestimentos funcionais em nanoescala, ”Diz Forrest Gittleson, um estudante de graduação de Yale e membro da equipe de pesquisa. “Existem [existentes] sistemas somente spray que reduzem o tempo de montagem de filmes camada por camada. Mas nosso sistema melhora ainda mais o tempo de processo ao mesmo tempo em que aprimora a capacidade de ajustar as características do filme. Isso proporciona um nível de controle poderoso. ”

p Em um exemplo citado no jornal, um filme de amostra foi montado em 54 minutos usando o novo método. Por contraste, o método de montagem tradicional, conhecido como revestimento por imersão (camada por camada), levou 76 horas para produzir um filme com condutância equivalente.

p Além de melhorar o tempo de montagem, o novo sistema também oferece controle superior sobre a espessura final e uniformidade do filme.

p Filmes contendo nanotubos de carbono há muito são reconhecidos como potencialmente valiosos em aplicações de sensores e eletrodos. Mas tem sido difícil alcançar uma condutividade uniforme em todo o filme usando métodos tradicionais de imersão. A equipe de Yale demonstra que seu método gera um filme mais uniformemente condutor do que o método de imersão, fornecendo potencial de desempenho superior.

p “Como a montagem camada por camada pode ser usada com uma ampla escolha de polieletrólitos e nanomateriais, ”Diz Taylor, “Esta técnica pode ser usada para uma ampla variedade de aplicações que vão desde materiais ultrafuros (mais fortes do que o aço) até barreiras de difusão de O2 transparentes, para a entrega de drogas. A próxima aplicação depende da imaginação do designer de materiais. ”

p Os pesquisadores montaram filmes multicamadas de polímero ultrafino e nanotubos, e avaliou-os para uso como eletrodos de bateria de íon-lítio. A técnica mostra-se promissora no desenvolvimento de um melhor entendimento e método para criar eletrodos de bateria rapidamente com precisão de nível nanométrico.