p Touch pads eletrônicos que custam apenas alguns dólares e células solares que custam o mesmo que telhas estão um passo mais perto da realidade hoje. p Pesquisadores do College of Science and Engineering da University of Minnesota e do National Renewable Energy Laboratory em Golden, Colo., superaram obstáculos técnicos na busca por produtos baratos, eletrônicos duráveis ​​e células solares feitas com produtos químicos não tóxicos. A pesquisa foi publicada na edição mais recente da Nature Communications , um jornal internacional de pesquisa online.

p "Imagine um mundo onde cada criança em um país em desenvolvimento pudesse aprender a ler e matemática com um touchpad que custa menos de US $ 10 ou células solares caseiras que finalmente custam menos do que os combustíveis fósseis, "disse Uwe Kortshagen, um professor de engenharia mecânica da Universidade de Minnesota e um dos co-autores do artigo.

p A equipe de pesquisa descobriu uma nova tecnologia para produzir um tipo especializado de tinta a partir de cristais de silício não tóxicos do tamanho de um nanômetro, frequentemente chamada de "tinta eletrônica". Essa "tinta eletrônica" pode produzir dispositivos eletrônicos baratos com técnicas que basicamente os imprimem em folhas de plástico baratas.

p "Este processo de produção de eletrônicos é quase como imprimir um número em uma camisa de softball, "disse Lance Wheeler, um Ph.D. em engenharia mecânica da Universidade de Minnesota. aluno e autor principal da pesquisa.

p Mas não é tão fácil. Wheeler, Kortshagen e o restante da equipe de pesquisa desenvolveram um método para resolver problemas fundamentais de tintas eletrônicas de silício.

p Primeiro, existe a necessidade onipresente de moléculas orgânicas "semelhantes a sabão", chamados ligantes, que são necessários para produzir tintas com uma boa vida útil, mas essas moléculas causam resíduos prejudiciais nos filmes após a impressão. Isso leva a filmes com propriedades elétricas muito pobres para dispositivos eletrônicos. Segundo, as nanopartículas são frequentemente implantadas deliberadamente com impurezas, um processo chamado "doping, "para melhorar suas propriedades elétricas.

p Neste novo artigo, pesquisadores explicam um novo método para usar um gás ionizado, chamado plasma não-térmico, para não apenas produzir nanocristais de silício, mas também para cobrir suas superfícies com uma camada de átomos de cloro. Esta camada superficial de cloro induz uma interação com muitos solventes amplamente usados ​​que permite a produção de tintas de silício estáveis ​​com excelente vida útil sem a necessidade de moléculas de ligantes orgânicos. Além disso, os pesquisadores descobriram que esses solventes levam à dopagem de filmes impressos com suas tintas de silício, que lhes deu uma condutividade elétrica 1, 000 vezes maior do que os filmes de nanopartículas de silício não dopados. Os pesquisadores têm uma patente provisória sobre suas descobertas.

p "O que esta pesquisa significa é que estamos um passo mais perto de produzir tinta eletrônica mais pura e mais estável com produtos químicos não tóxicos, "Kortshagen disse." O maior objetivo aqui é encontrar uma maneira que esta pesquisa possa beneficiar a todos e fazer uma diferença real. "