Tecnologia que usa aquecimento por micro-ondas pode impactar a fabricação de eletrônicos
p Este gráfico descreve as funções básicas de um reator de "fluxo contínuo" que poderia ser usado para produzir uma variedade de nanopartículas de alta qualidade, usando aquecimento por microondas. Crédito:Imagem cortesia da Oregon State University
p Engenheiros da Oregon State University mostraram com sucesso que um reator de fluxo contínuo pode produzir nanopartículas de alta qualidade usando aquecimento auxiliado por microondas - essencialmente as mesmas forças que aquecem restos de comida com tal eficiência. p Em vez de aquecer a pizza de ontem, Contudo, este conceito pode fornecer uma revolução tecnológica.
p Pode mudar tudo, desde a produção de telefones celulares e televisores até dinheiro à prova de falsificação, sistemas de energia solar melhorados ou identificação rápida de tropas em combate.
p As evidências, publicado recentemente em
Cartas de Materiais , são essencialmente uma "prova de conceito" de que um novo tipo de sistema de produção de nanopartículas deve realmente funcionar em nível comercial.
p "Este pode ser o grande passo que leva os reatores de fluxo contínuo para a fabricação em grande escala, "disse Greg Herman, professor associado e engenheiro químico na Faculdade de Engenharia da OSU. "Estamos todos muito entusiasmados com as oportunidades que esta nova tecnologia vai permitir."
p Nanopartículas são partículas extraordinariamente pequenas na vanguarda dos avanços na área biomédica, campos ópticos e eletrônicos, mas o controle preciso de sua formação é necessário e a "injeção a quente" ou outras abordagens sintéticas existentes são lentas, dispendioso, às vezes tóxico e freqüentemente um desperdício.
p Um sistema de "fluxo contínuo", por contraste, é como um reator químico que se move constantemente. Pode ser rápido, barato, mais eficiente em termos de energia, e oferecem menor custo de fabricação. Contudo, o aquecimento é necessário em uma parte do processo, e no passado isso era melhor feito apenas em pequenos reatores.
p A nova pesquisa provou que o aquecimento por microondas pode ser feito em sistemas maiores em altas velocidades. E variando a potência do microondas, ele pode controlar com precisão a temperatura de nucleação e o tamanho e forma resultantes das partículas.
p "Para as aplicações que temos em mente, o controle da uniformidade e do tamanho das partículas é crucial, e também podemos reduzir o desperdício de material, "Herman disse." Combinar fluxo contínuo com aquecimento por microondas pode nos dar o melhor dos dois mundos - grande, reatores rápidos com tamanho de partícula perfeitamente controlado. "
p Os pesquisadores disseram que isso deve economizar dinheiro e criar tecnologias que funcionam melhor. A iluminação LED melhorada é uma possibilidade, bem como TVs melhores com cores mais precisas. O uso mais amplo de iluminação de estado sólido pode reduzir o uso de energia para iluminação em quase 50 por cento nacionalmente. Os telefones celulares e outros dispositivos eletrônicos portáteis podem consumir menos energia e durar mais com a carga.
p A tecnologia também se presta bem à criação de melhores "taggants, "ou compostos com emissões infravermelhas específicas que podem ser usados para fins precisos, identificação instantânea - seja de uma nota de $ 20 falsificada ou de um tanque inimigo em combate que não possui a codificação adequada.
p Neste estudo, pesquisadores trabalharam com nanopartículas de seleneto de chumbo, que são particularmente bons para as tecnologias taggant. Outros materiais podem ser sintetizados usando este reator para diferentes aplicações, incluindo sulfeto de cobre, zinco e estanho e disseleneto de cobre e índio para células solares.
p Novos empregos e negócios em Oregon já estão evoluindo a partir desse trabalho.
p Os pesquisadores da OSU solicitaram uma patente sobre aspectos dessa tecnologia, e estão trabalhando com a indústria privada em várias aplicações. Materiais eletrônicos da Shoei, um dos colaboradores, está buscando sistemas de "pontos quânticos" com base nesta abordagem, e recentemente abriu novas instalações de fabricação em Eugene, Minério., usar esta abordagem sintética para televisores habilitados com pontos quânticos, smartphones e outros dispositivos.