Televisores de tela plana, computadores e telas de telefones celulares requerem condutores elétricos transparentes para conectar dispositivos elétricos embutidos sem obstruir a iluminação traseira. Óxido de índio e estanho (ITO) é usado atualmente para esta finalidade, mas é caro e frágil. Uma alternativa de baixo custo, com base em um filme composto feito de grafeno e um polímero ferroelétrico, agora está disponível graças a uma equipe de pesquisa internacional, incluindo pesquisadores do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais (IMRE) em Cingapura.

O grafeno é transparente, pois consiste em apenas uma única camada de átomos de carbono. "O grafeno pode mostrar uma alta condutividade elétrica e também é mais forte e muito mais flexível do que o óxido de índio e estanho, e, portanto, pode até ser usado para telas dobráveis ​​e células solares finas, "explica Guangxin Ni, um candidato a doutorado na equipe de pesquisa.

Embora muito fino, camada única de átomos de carbono do grafeno forma-se forte, ligações resistentes que explicam suas boas propriedades mecânicas e elétricas. Em seu estado primitivo, Contudo, a condutância elétrica do grafeno é baixa porque tem muito poucos elétrons livres que podem transportar uma corrente elétrica. Injeção de cargas elétricas, geralmente aplicando uma voltagem elétrica, pode aumentar a condutividade; Contudo, isso é indesejável em dispositivos de consumo porque usa energia elétrica.

O filme fino de Ni e seus colegas de trabalho oferece uma solução mais permanente. Eles combinaram o grafeno com um polímero ferroelétrico, que tem uma carga elétrica constante em sua superfície. Eles cultivaram o grafeno em uma folha de cobre evaporando moléculas precursoras orgânicas, e então depositou o polímero no topo como um filme fino da solução. Quando colocado em contato próximo, o campo elétrico do polímero induziu cargas elétricas em grafeno. Isso aumentou a condutividade elétrica do grafeno por um fator de 12.

A vantagem dessa abordagem é que essa doação de cobrança é extremamente duradoura, indefinidamente em teoria, e não danifica o material nem compromete substancialmente a alta transparência óptica do grafeno, observa o membro da equipe Kui Yao do IMRE. Além disso, o processo de fabricação é muito escalonável e adequado para aplicações industriais.

Antes de desenvolver aplicativos comerciais, condutividades ainda mais altas são desejáveis:a condutividade do ITO ainda é cerca de 20% melhor do que o grafeno híbrido - polímero ferroelétrico. No entanto, a equipe de pesquisa está se esforçando para superar essa barreira e até mesmo dobrar a condutividade dos filmes, otimizando e aprimorando o design e a fabricação desses dispositivos de grafeno / polímero. Se for bem sucedido, a equipe aumentará muito o potencial comercial deste condutor transparente, e trazer a ampla aplicação comercial do grafeno um passo mais perto.