p De baixo custo, método de alta velocidade para impressão de tintas de grafeno usando um processo de impressão rolo a rolo convencional, como aquele usado para imprimir jornais e pacotes de batata frita, poderia abrir uma ampla gama de aplicações práticas, incluindo eletrônicos impressos baratos, embalagem inteligente e sensores descartáveis. p Desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Cambridge em colaboração com a empresa de tecnologia Novalia, sediada em Cambridge, o método permite que o grafeno e outros materiais condutores de eletricidade sejam adicionados a tintas convencionais à base de água e impressos usando equipamento comercial típico, a primeira vez que o grafeno foi usado para impressão em uma impressora comercial de grande escala em alta velocidade.

p O grafeno é uma folha bidimensional de átomos de carbono, apenas um átomo de espessura. Sua flexibilidade, transparência óptica e condutividade elétrica o tornam adequado para uma ampla gama de aplicações, incluindo eletrônica impressa. Embora vários protótipos de laboratório tenham sido demonstrados em todo o mundo, o uso comercial generalizado de grafeno ainda está para ser realizado.

p "Temos o prazer de ser os primeiros a trazer as tintas de grafeno perto da fabricação do mundo real. Existem muitas empresas que produziram tintas de grafeno, mas nenhum deles fez isso em uma escala próxima a esta, "disse o Dr. Tawfique Hasan do Cambridge Graphene Center (CGC), quem desenvolveu o método. "Ser capaz de produzir tintas condutoras que poderiam ser usadas sem esforço para impressão em escala comercial em uma velocidade muito alta abrirá todos os tipos de aplicações diferentes para o grafeno e outros materiais semelhantes."

p "Este método nos permitirá colocar sistemas eletrônicos em formas totalmente inesperadas, "disse Chris Jones da Novalia." É uma tecnologia de habilitação incrivelmente flexível. "

p Método de Hasan, desenvolvido no Centro de Nanociência da Universidade, funciona suspendendo minúsculas partículas de grafeno em uma mistura de solvente 'portador', que é adicionado a formulações de tinta à base de água condutora. A proporção dos ingredientes pode ser ajustada para controlar as propriedades do líquido, permitindo que o solvente transportador seja facilmente misturado em uma tinta condutiva à base de água convencional para reduzir significativamente a resistência. O mesmo método funciona para outros materiais além do grafeno, incluindo metálico, nanopartículas semicondutoras e isolantes.

p Atualmente, padrões condutores impressos usam uma combinação de carbono mal condutor com outros materiais, mais comumente prata, o que é caro. Tintas à base de prata custam £ 1000 ou mais por quilograma, ao passo que esta nova formulação de tinta de grafeno seria 25 vezes mais barata. Adicionalmente, prata não é reciclável, enquanto o grafeno e outros materiais de carbono podem ser facilmente reciclados. O novo método usa barato, solventes não tóxicos e ecológicos que podem ser secos rapidamente em temperatura ambiente, reduzindo custos de energia para cura de tinta. Depois de seco, a 'tinta elétrica' também é à prova d'água e adere extremamente bem ao substrato.

p As tintas à base de grafeno foram impressas a uma taxa de mais de 100 metros por minuto, que está em linha com as taxas de produção comercial para impressão gráfica, e muito mais rápido do que os protótipos anteriores. Dois anos atrás, Hasan e seus colegas produziram um protótipo de um piano transparente e flexível usando tintas à base de grafeno, que demorou entre seis e oito horas para ser feito. Com o uso desta nova tinta, dispositivos mais versáteis em papel ou plástico podem ser feitos a uma taxa de 300 por minuto, a um custo muito baixo. A Novalia também produziu um deck de DJ impresso e um pôster interativo, que funciona como um kit de bateria usando o mesmo método.

p Hasan e os alunos de doutorado Guohua Hu, Richard Howe e Zongyin Yang, do grupo de Engenharia de Nanomateriais Híbridos da CGC, em colaboração com Novalia, testou o método em uma impressora comercial típica, que não exigiu modificações para imprimir com a tinta de grafeno. Além das novas aplicações, o método abrirá para o grafeno, também pode iniciar oportunidades de negócios totalmente novas para impressoras gráficas comerciais, que poderia diversificar no setor de eletrônicos.

p "O Reino Unido, e a área de Cambridge em particular, sempre foi forte no setor de impressão, mas principalmente para impressão gráfica e embalagem, "disse Hasan, um bolsista da Royal Academy of Engineering Research e um professor universitário no departamento de engenharia. "Esperamos usar essa forte experiência local para expandir nossa plataforma de tinta funcional. Além de eletrônicos imprimíveis mais baratos, esta tecnologia abre potenciais áreas de aplicação, como embalagens inteligentes e sensores descartáveis, que até agora têm estado inacessíveis devido ao custo. "

p No curto a médio prazo, os pesquisadores esperam usar seu método para fazer impressos, biossensores descartáveis, coletores de energia e etiquetas RFID.