p Dr. Felice Torrisi, Professor Universitário em Tecnologia do Grafeno, recebeu uma bolsa para Jovens Pesquisadores Internacionais da Fundação Nacional de Ciências da China para ver como o grafeno e os materiais bidimensionais podem permitir olhos impressos e flexíveis. p A visão é criar uma tecnologia para câmeras flexíveis baratas que possam ser impressas ou estampadas em plástico ou papel. "Por exemplo, pode eventualmente ser possível incorporar esses impressos, dispositivos optoeletrônicos flexíveis em roupas, embalagem, papeis de parede, cartazes, telas sensíveis ao toque ou até mesmo edifícios. Qualquer pessoa com uma impressora em casa será capaz de imprimir seu próprio "olho artificial" e fixá-lo fisicamente em um telefone móvel flexível ", disse Felice.

p O objetivo do projeto de 18 meses é conceber, desenvolver e caracterizar fotodetectores flexíveis baseados em cristal 2D impressos a jato de tinta e estudar sua integração com a eletrônica comercial.

p "Fotodetectores são necessários nas câmeras, aplicações automotivas, sensoriamento e telecomunicações, dispositivos médicos e de segurança ", diz ele." Se eles pudessem ser flexíveis, poderiam ser integrados nas roupas, enrolado ou impresso sobre qualquer superfície irregular, aumentando substancialmente a qualidade da eletrônica impressa e flexível. "

p A geração atual de materiais fotoativos flexíveis, com base em polímeros orgânicos têm um tempo de resposta lento (alguns milissegundos), que é muito lento para fotodetecção. Isso representa uma forte limitação para eletrônicos flexíveis em uma ampla gama de aplicações, de monitores de matriz ativa a detectores de luz ultrarrápidos e sensores de gás. Além disso, os polímeros orgânicos sofrem de instabilidade química em condições ambientais (temperatura e pressão), exigindo assim camadas de proteção extras ou manuseio especial dos dispositivos impressos, levando a um aumento no custo.

p Grafeno, a membrana fina final juntamente com uma ampla gama de cristais bidimensionais (2D) (por exemplo, nitreto de boro hexagonal (h-BN), Bissulfeto de molibdênio (MoS2) e dissulfeto de tungstênio (WS2)), mudaram radicalmente o panorama da ciência e tecnologia com propriedades físicas atraentes para (opto) eletrônica, de detecção, catálise e armazenamento de energia. Esses cristais 2D podem ser esfoliados a partir de compostos em camadas. Os compostos em camadas podem ser condutores, semicondutor ou isolante e suas propriedades eletrônicas dependem do número de camadas. Por exemplo, o grafeno é altamente condutor, flexível e transparente e superior aos polímeros condutores em termos de custo, estabilidade e desempenho; enquanto o MoS2 é opticamente ativo, uma vez reduzido a uma única camada 2D, com um tempo de resposta rápido e excelente estabilidade ambiental.

p Em 2012, Drs Felice Torrisi, Tawfique Hasan e a professora Andrea Ferrari, do Cambridge Graphene Center, inventaram uma tinta de grafeno que conduz eletricidade e pode ser impressa por uma impressora jato de tinta padrão. A tinta à base de grafeno permite uma boa relação custo-benefício, eletrônica impressa em plástico.

p Felice explica:"Outras tintas condutoras são feitas de metais preciosos, como prata, o que os torna muito caros para produzir e processar, enquanto o grafeno é barato, ambientalmente estável, e não requer muito processamento após a impressão ".

p "Usamos um processo simples de sonicação e centrifugação para revelar o potencial do grafeno em tintas e revestimentos para eletrônicos impressos"

p Nos últimos dois anos, o Dr. Torrisi e a equipe do Cambridge Graphene Center têm procurado formular um conjunto de tintas com base em vários cristais 2D, definindo uma nova plataforma para a eletrônica impressa. Felice diz:"Isso criará um conjunto totalmente novo de ferramentas para produtos eletrônicos imprimíveis com condutores, propriedades semicondutoras e isolantes, com um tempo de resposta mais rápido, superando as tintas semicondutoras orgânicas atuais, habilitando impressos, fotodetectores flexíveis e possivelmente abrindo caminho para câmeras fotográficas flexíveis impressas ".

p "Quando a luz incide em um cristal 2D semicondutor (por exemplo, MoS2), devido à sua natureza 2D, elétrons e lacunas são gerados com maior eficiência do que os atuais fotodetectores baseados em silício "

p O projeto, financiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, examina como projetar fotodetectores flexíveis impressos com base em grafeno e tintas de cristal 2D.

p "A resposta óptica das tintas de cristal 2D impressas, combinada com sua flexibilidade em substrato de plástico e compatibilidade ambiental, são os principais benefícios para melhorar a optoeletrônica flexível "