p (Phys.org) —A promessa das nanopartículas deriva de seu potencial para modificar as propriedades físicas e mecânicas dos polímeros para diversas aplicações, como células fotovoltaicas, sensores, e membranas de separação. Métodos usados ​​atualmente para criar a nanoestrutura desejada, Contudo, dependem de técnicas complexas e que consomem muita energia, como abordagens camada por camada ou padronização, que são limitados em escala e freqüentemente apresentam estabilidade precária. p Publicando em Nature Communications , Dr. Minhao Wong, um ex-assistente de pesquisa de pós-graduação no Centro de Tecnologia de Polímeros do Dr. H-J Sue, Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais, e Dr. Ryohei Ishige de I ² CNER (Instituto Internacional para Pesquisa de Energia Neutra em Carbono), Universidade Kyushu no Japão, desenvolveram uma abordagem simples de aplicação de uma camada de superfície fina, nanoplacas planas usando uma pistola de pulverização comum, tal como pode ser comprado na prateleira de uma loja de materiais de arte, para criar um revestimento de superfície em que as nanoplacas se auto-montam espontaneamente em "nano-paredes". As nanoparedes agem como barreiras rígidas que impedem que o gás oxigênio alcance a superfície, e são eficazes em níveis de umidade baixos e altos.

p Usando este método de processamento simples e escalonável, os pesquisadores alcançaram recursos de escala nano extremamente finos e altamente ordenados que são convencionalmente obtidos com técnicas de fabricação complexas e que consomem muita energia. Espera-se que esta nova tecnologia seja imediatamente útil em qualquer aplicação onde o bloqueio de moléculas de oxigênio é importante, tais como tintas anticorrosivas para superfícies metálicas. A técnica é simples e pode ser facilmente estendida a outras nanofolhas funcionais.

p Para entender este processo, imagine um pedreiro que despeja um carrinho de mão de tijolos e os tijolos espontaneamente constroem uma parede por conta própria. Um processo semelhante de "automontagem" ocorre para as nanoplacas para criar nanoparedes que aumentam a eficiência da barreira do filme em mais de vinte vezes.

p A vantagem do método de revestimento por spray é a sua simplicidade. Agora é possível obter recursos em nanoescala muito finos e altamente ordenados, que geralmente são vistos apenas por meio do uso de técnicas de manufatura fotolitográfica. Isso significa que o mesmo grau de ordem pode ser alcançado sem a necessidade de instalações de sala limpa.

p No futuro, pesquisadores esperam ajustar a composição das nanoplacas para controlar a passagem das moléculas de gás através da nano-parede, por muito barato, ainda eficiente, membranas de separação de gases úteis em processos industriais. Eles também estão interessados ​​em introduzir novas funcionalidades, como condutividade elétrica ou sensibilidade a campos magnéticos, para que nano-paredes inteligentes de grandes áreas possam ser fabricadas. Muitos tipos diferentes de nanoplacas podem ser potencialmente usados ​​com esta tecnologia, portanto, existem possibilidades potencialmente incontáveis ​​de aplicativos. Além disso, incorporar diferentes nanoplacas para criar estruturas hierárquicas com propriedades aprimoradas é visto como outra aplicação promissora para essa tecnologia.