p (Phys.org) —Pense nas janelas revestidas com uma película transparente que absorve os raios solares ultravioleta prejudiciais e os usa para gerar eletricidade. Considere uma membrana de filtragem de água que bloqueia vírus e outros microorganismos da água, ou uma bateria de carro elétrico que incorpora um revestimento para proporcionar uma vida útil extra longa entre as cargas. p O filme de bloco de copolímero auto-montado que torna tudo possível agora está sendo fabricado com nanoestruturas intrincadamente organizadas, dando-lhes múltiplas funções e flexibilidade em um nível de macroescala nunca antes visto. Gupreet Singh, um Ph.D. candidato na Faculdade de Ciência de Polímeros e Engenharia de Polímeros da Universidade de Akron, liderou uma equipe de pesquisadores para conceber um método que possibilite que os filmes se montem e sirvam como gabaritos ou diretamente como produtos finais. Os filmes podem ser incorporados com nanopartículas que permitem tudo, desde o armazenamento de dados até a purificação da água.

p Sobrepostos com nanopadrões que permitem que eles sejam implantados com uma variedade de funções - eletrônicas, térmico ou químico - os filmes podem ser produzidos em um nível industrial, o que não é pouca coisa no mundo da ciência, diz o membro da equipe de pesquisa Alamgir Karim, Reitor associado de pesquisa da Faculdade de Ciências de Polímeros e Engenharia de Polímeros da UA e Professor Titular de Engenharia de Polímeros da Goodyear. Outros colaboradores de pesquisa incluem Kevin Yager do Laboratório Nacional de Brookhaven em Upton, NOVA IORQUE., Brian Berry da University of Arkansas e Ho-Cheol Kim da IBM Research Division do Almaden Research Center em San Jose, Na Califórnia

p "Mudamos a fabricação de filmes da escala de mícrons para a escala de metros, abrindo caminhos do laboratório para a fabricação, "Karim diz." Fundamentalmente, permite-nos praticar a nanociência em grande escala. Agora podemos produzir esses filmes de forma rápida e econômica, ainda com precisão e sem comprometer a qualidade. "

p Criado com velocidade e uniformidade, compatível com superfícies flexíveis, e submetido a temperaturas extremas, os filmes finos de copolímero - desenvolvidos no National Polymer Innovation Center da UA - são mencionados em dois ACS Nano artigos de periódicos "Cisalhamento suave de gradiente induzido por campo térmico dinâmico para filmes finos de copolímero em bloco altamente orientado" e "Fabricação rolo a rolo em grande escala de filmes finos de copolímero em bloco orientado verticalmente".

p Financiado pela National Science Foundation, a pesquisa representa um renascimento pronto para o mercado de uma tecnologia desenvolvida pela Bell Laboratories na década de 1950 para purificação de metais e semicondutores e adaptada na década de 1980 para cristalização de polímeros. Desde então, a tecnologia permaneceu dormente, até agora.

p "Revivemos a tecnologia e a tornamos escalável, abrindo oportunidades para fabricação em grande escala, "Karim diz, observando que a IBM expressou interesse em continuar a pesquisa e desenvolvimento da tecnologia e está explorando aplicações que variam de membranas para baterias a armazenamento de fita magnética de alta densidade.

p "O processo deve ser do interesse de uma ampla gama de indústrias - de alta tecnologia a baixa tecnologia - em todo o mundo, "Karim acrescenta." A fabricação dessas nanoestruturas pode ser feita em plataformas industriais, como a fabricação roll-to-roll da UA (desenvolvida pelo colaborador Distinguished Professor of Polymer Engineering Miko Cakmak) em velocidades relativamente altas que não eram possíveis anteriormente. "