p Uma equipe da Rice University descobriu um método para produzir filmes quase transparentes de nanotubos de carbono eletricamente condutores, objetivo almejado por pesquisadores de todo o mundo. p O laboratório do pesquisador do Rice, Matteo Pasquali, descobriu que lâminas mergulhadas em uma solução de nanotubos puros em ácido clorossulfônico (CSA) os deixaram com uma camada uniforme de nanotubos que, após processamento posterior, não tinha nenhuma das desvantagens vistas com outros métodos.

p Os filmes podem ser adequados para telas eletrônicas flexíveis e telas sensíveis ao toque, de acordo com o artigo publicado este mês na revista American Chemical Society ACS Nano .

p "Eu acho que esta pode ser a maneira que os eletrodos transparentes de alto desempenho serão feitos no futuro, "disse Pasquali, professor de engenharia química e biomolecular e de química. "A solução é direta. É um processo muito simples."

p O método é escalonável para processos de alto rendimento, como slot, revestimento deslizante e laminado usado pela indústria, Pasquali disse.

p Uma característica frustrante dos nanotubos, particularmente longos, é que eles se atraem em solventes comuns, tornando um desafio dispersá-los. Nanotubos longos são considerados a chave para filmes de alto desempenho.

p Os pesquisadores tentaram outras maneiras de impedir que eles se agregassem, Pasquali disse. A funcionalização dos nanotubos - revestindo-os com produtos químicos - pode torná-los menos atraentes uns para os outros, mas degrada suas propriedades elétricas desejáveis. Combinações de surfactantes e sonicação também foram tentadas, mas os nanotubos quebram durante a sonicação, e o surfactante deixa um resíduo que não pode ser lavado, ele disse.

p Esses métodos, combinado com vários meios de revestimento mecânico, têm sido usados ​​para criar filmes de nanotubos, mas nenhum com o nível de qualidade alcançado pelo laboratório Pasquali. Os filmes de arroz que são feitos de nanotubos milhares de vezes mais longos do que largos, permanecem eletricamente estáveis ​​depois de mais de três meses, disse a estudante de graduação e autora principal Francesca Mirri.

p Os nanotubos, literalmente, teve que passar por um teste de ácido. "(CSA) é o ácido que normalmente usamos em nosso laboratório, então a primeira coisa que dizemos quando temos um novo tipo de nanotubos de carbono é, 'OK, vamos colocar em ácido e ver o que acontece, '"Mirri disse. Em pesquisas anteriores, O laboratório de Pasquali determinou que o CSA pode dissolver nanotubos de alta qualidade porque o ácido induz forças repulsivas entre os tubos que contrabalançam a força de van der Waals que os aproxima.

p Mirri e seus colegas produziram filmes combinando nanotubos de carbono de parede simples ou dupla com CSA em várias concentrações. Eles mergulharam as lâminas de vidro nas soluções de nanotubos com um braço motorizado para garantir um revestimento uniforme à medida que as lâminas eram retiradas.

p Eles usaram clorofórmio para coagular o ácido e secar as lâminas, seguido por uma lavagem com éter dietílico. Os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que o clorofórmio não interrompeu a fina camada de líquido. O resultado foi um filme de vários nanômetros de espessura que forneceu a melhor troca entre transparência e resistência da folha, uma medida de condutividade.

p Mirri vê os filmes de nanotubos como uma alternativa viável ao óxido de índio e estanho (ITO), a camada condutiva padrão atual em visores transparentes. "Todo mundo usa ITO para aplicativos comerciais, mas o problema é que é uma cerâmica e muito frágil, "disse ela." Não é bom para eletrônicos flexíveis, e também requer processos de alta temperatura ou vácuo para produzir; que consome mais energia e o torna mais caro.

p "Nosso filme fino para algo como um telefone celular precisaria de muito pouco material - alguns microgramas de nanotubos - então não seria tão caro, mas teria propriedades semelhantes em transparência e condutividade ao ITO, " ela disse.