p Filmes de barreira, usado em tudo, desde embalagens de alimentos e medicamentos a eletrônicos de consumo e células solares, ajuda a evitar que sua comida estrague, ajuda a preservar a medicação, e proteja seus eletrônicos contra danos devido à exposição ao ar ou respingos de água. Agora, um grupo de pesquisadores na Geórgia desenvolveu uma nova maneira de produzir filmes melhores usando deposição de camada atômica. p Esses não são os filmes frágeis de plástico que podem selar um pacote de biscoitos. Os filmes de barreira de alta tecnologia que protegem a tela de diodo orgânico emissor de luz (OLED) de alta tecnologia do seu telefone de cada sopro de oxigênio ou molécula de vapor d'água exigem materiais transparentes de alto desempenho, como óxidos de metal.

p Os métodos existentes para fabricar essas barreiras de alto desempenho não são perfeitos. Devido à forma como são feitos, eles costumam ter pequenos defeitos, resultando em pequenos orifícios que permitem a entrada de água ou oxigênio. É por isso que Samuel Graham e seus colegas do Instituto de Tecnologia da Geórgia têm explorado como usar a deposição da camada atômica para produzir filmes de barreira melhores. No 60º Simpósio e Exposição Internacional AVS, realizada em Long Beach, Califórnia, 27 de outubro - 1º de novembro, Graham discutirá alguns dos desenvolvimentos mais recentes neste esforço.

p Graham e seus colegas criaram novos filmes de barreira que podem proteger os eletrônicos em ambientes muito hostis - quando submersos em água salgada por meses, por exemplo.

p "Ao criar esses filmes de barreira, somos capazes de estender a vida útil e a confiabilidade dos dispositivos eletrônicos, "Graham disse. Os novos revestimentos podem ser usados ​​para eletrônicos, como dispositivos biomédicos implantáveis, diodos emissores de luz (LED) usados ​​em iluminação e visores de estado sólido, células solares, e janelas eletrocrômicas orgânicas, que vão de opacos para transparentes quando uma tensão é aplicada. Os filmes de barreira desempenharão um grande papel no desenvolvimento de muitos dispositivos eletrônicos futuros feitos com materiais orgânicos, Graham acrescentou.

p Como funciona a deposição de camada atômica

p Os filmes de barreira de alto desempenho são geralmente feitos com técnicas como deposição por pulverização catódica ou deposição química de vapor aprimorada por plasma. Nestes métodos, o material é "pulverizado" em um substrato ou cultivado a partir de um plasma, criando uma camada fina que se torna o filme. Embora eficiente e comum na indústria, essas técnicas costumam resultar em defeitos, exigindo vários revestimentos para criar bons filmes de barreira.

p Com deposição de camada atômica, os pesquisadores têm controle preciso até o nível molecular, permitindo que eles se tornem finos, até mesmo filmes com defeitos mínimos. Nesse processo, os pesquisadores cercam um substrato com um gás contendo um átomo de metal particular, como o alumínio. As moléculas do gás se ligam ao substrato, formando uma única camada de átomos. Próximo, o excesso de gás é removido da câmara e outro gás é introduzido que oxida o metal, criando um óxido de metal que é impermeável ao ar ou à água. O processo é repetido para atingir a espessura desejada, que tem apenas cerca de 10 nanômetros. Em contraste, os filmes feitos com técnicas mais convencionais são dezenas a centenas de vezes mais espessos.

p As empresas já estão desenvolvendo e vendendo tecnologia de deposição de camada atômica, Graham diz. Mas para uso comercial em larga escala, mais trabalho precisa ser feito para melhorar a tecnologia, quão rápido os materiais são depositados, e a estabilidade química e confiabilidade mecânica dos filmes.