Um frasco de tinta grafeno preparada. Reproduzido com permissão do Journal of Physical Chemistry Letters . Copyright 2013 American Chemical Society.
(Phys.org) —Imagine um computador tablet dobrável ou um jornal eletrônico que possa dobrar e caber no bolso.
A tecnologia para esses dispositivos pode não estar tão distante. Pesquisadores da Northwestern University desenvolveram recentemente uma tinta à base de grafeno que é altamente condutora e tolerante à flexão, e eles o usaram para imprimir padrões de grafeno a jato de tinta que poderiam ser usados para aplicações extremamente detalhadas, eletrodos condutores.
Os padrões resultantes são 250 vezes mais condutores do que as tentativas anteriores de imprimir padrões eletrônicos baseados em grafeno e podem ser um passo em direção ao baixo custo, eletrônica dobrável.
Um artigo que descreve a pesquisa, "Impressão a jato de tinta de alta condutividade, Padrões Flexíveis de Grafeno, "foi publicado em 8 de abril no Journal of Physical Chemistry Letters .
"O grafeno tem uma combinação única de propriedades que é ideal para eletrônicos de última geração, incluindo alta condutividade elétrica, flexibilidade mecânica, e estabilidade química, "disse Mark Hersam, professor de ciência de materiais e engenharia na McCormick School of Engineering e Applied Science da Northwestern. "Ao formular uma tinta para impressão a jato de tinta à base de grafeno, agora temos um caminho barato e escalonável para explorar essas propriedades em tecnologias do mundo real. "
A impressão a jato de tinta já foi explorada como um método para fabricar transistores, células solares, e outros componentes eletrônicos. É barato, capaz de imprimir grandes áreas, e pode criar padrões em uma variedade de substratos, tornando-o uma opção atraente para eletrônicos de última geração.
A impressão a jato de tinta com grafeno - folhas ultrafinas de carbono com resistência e condutividade excepcionais - é extremamente promissora, mas continua sendo um desafio porque é difícil colher uma quantidade suficiente de grafeno sem comprometer suas propriedades eletrônicas. Esfoliante, ou se separando, materiais como o grafite geralmente requerem condições de oxidação que tornam o material de óxido de grafeno resultante menos condutor do que o carbono puro. Grafeno puro não oxidado pode ser obtido por meio de esfoliação, mas o processo requer solventes cujos resíduos também diminuem a condutividade.
Os pesquisadores da Northwestern desenvolveram um novo método para a produção em massa de grafeno que mantém sua condutividade e pode ser realizado em temperatura ambiente usando etanol e etilcelulose para esfoliar o grafite. Este processo relativamente limpo minimiza resíduos e resulta em um pó com uma alta concentração de flocos de grafeno de tamanho nanométrico, que é então misturado em um solvente para criar a tinta.
Os pesquisadores demonstraram a impressão da tinta em várias camadas, cada 14 nanômetros de espessura, para criar padrões precisos. A condutividade da tinta permanece praticamente inalterada, mesmo quando dobrado em um grande grau, sugerindo que as tintas de grafeno poderiam ser usadas para criar dispositivos eletrônicos dobráveis no futuro.