Esta imagem de microscópio eletrônico mostra minúsculas nanopartículas de ferrita de bismuto incorporadas em um filme de polímero. O filme aumenta as propriedades elétricas e magnéticas exclusivas da ferrita de bismuto e preserva essas propriedades mesmo quando dobrado. Crédito:YoungPak Lee / Hanyang University
Os dispositivos eletrônicos diminuíram rapidamente nas últimas décadas, mas a maioria permanece tão rígida quanto o mesmo tipo de dispositivo era na década de 1950 - uma desvantagem se você quiser enrolar o telefone no pulso ao sair para correr ou dobrar o computador para caber no bolso. Pesquisadores da Coréia do Sul deram um novo passo em direção a dispositivos mais flexíveis ao fabricar uma película fina que mantém suas propriedades elétricas e magnéticas úteis, mesmo quando altamente curvado. Os pesquisadores descrevem o filme em artigo publicado na revista. Cartas de Física Aplicada .
A eletrônica flexível tem sido difícil de fabricar porque muitos materiais com propriedades eletrônicas úteis tendem a ser rígidos. Os pesquisadores resolveram esse problema pegando pequenos pedaços de materiais como o silício e embutindo-os em plásticos flexíveis.
Uma equipe de físicos e engenheiros da Coreia do Sul fez a mesma abordagem com a ferrita de bismuto (BiFeO3) - um dos materiais mais promissores cujas propriedades eletrônicas podem ser controladas por um campo magnético, e vice versa. Esses materiais são chamados de multiferróicos e atraem interesse para aplicações como eficiência energética, computação instantânea.
Os pesquisadores sintetizaram nanopartículas de ferrita de bismuto e as misturaram em uma solução de polímero. A solução foi seca em uma série de etapas em temperaturas crescentes para produzir um fino filme flexível.
Quando os pesquisadores testaram as propriedades elétricas e magnéticas do filme, descobriram que o novo material fazia muito mais do que preservar as propriedades úteis da ferrita de bismuto a granel - na verdade, as tornava melhores. E as propriedades aprimoradas permaneceram mesmo quando o filme foi curvado em uma forma cilíndrica.
"A ferrita de bismuto a granel tem problemas cruciais para algumas aplicações, como uma alta corrente de fuga que atrapalha as fortes propriedades elétricas, "disse YoungPak Lee, um professor da Universidade Hanyang em Seul, Coreia do Sul. A mistura de nanopartículas de ferrita de bismuto em um polímero melhorou o problema de vazamento de corrente, ele disse, e também deu flexibilidade ao filme, propriedades extensíveis.
Multiferróricos flexíveis podem permitir novos dispositivos vestíveis, como equipamentos de monitoramento de saúde ou trajes de realidade virtual, Lee disse. Os materiais multiferróricos podem ser usados em alta densidade, memória e interruptores com eficiência energética em tais dispositivos, ele disse.
Antes dos novos filmes fazerem sua estreia em tecnologia vestível, os pesquisadores estão trabalhando para melhorar ainda mais suas propriedades multiferróicas, além de explorar materiais ainda mais flexíveis.