p Pesquisadores da ETH Zurich fabricaram eletrodos transparentes para uso em telas sensíveis ao toque usando um novo processo de nanoprinting. Os novos eletrodos são alguns dos mais transparentes e condutores já desenvolvidos. p De smartphones a interfaces operacionais de máquinas de bilhetes e caixas eletrônicos, cada touchscreen que usamos requer eletrodos transparentes:a superfície de vidro dos dispositivos é revestida com um padrão quase invisível feito de material condutor. É por isso que os dispositivos reconhecem se e onde exatamente um dedo está tocando a superfície.

p Pesquisadores sob a direção de Dimos Poulikakos, Professor de Termodinâmica, agora usaram a tecnologia de impressão 3D para criar um novo tipo de eletrodo transparente, que assume a forma de uma grade feita de "nanowalls" de ouro ou prata sobre uma superfície de vidro. As paredes são tão finas que dificilmente podem ser vistas a olho nu. É a primeira vez que os cientistas criam nano-paredes como essas usando a impressão 3D. Os novos eletrodos têm maior condutividade e são mais transparentes do que os feitos de óxido de índio e estanho, o material padrão usado em smartphones e tablets hoje. Esta é uma vantagem clara:quanto mais transparentes os eletrodos, melhor será a qualidade da tela. E quanto mais condutores eles são, mais rápida e precisamente a tela sensível ao toque funcionará.

p Terceira dimensão

p "O óxido de índio e estanho é usado porque o material tem um grau de transparência relativamente alto e a produção de camadas finas tem sido bem pesquisada, mas é apenas moderadamente condutivo, "diz Patrik Rohner, um estudante de doutorado na equipe de Poulikakos. A fim de produzir eletrodos mais condutores, os pesquisadores da ETH optaram por ouro e prata, que conduzem eletricidade muito melhor. Mas porque esses metais não são transparentes, os cientistas tiveram que fazer uso da terceira dimensão. O professor da ETH Poulikakos explica:"Se você deseja alcançar alta condutividade e transparência em fios feitos desses metais, você tem um conflito de objetivos. Conforme a área da seção transversal dos fios de ouro e prata cresce, a condutividade aumenta, mas a transparência da grade diminui. "

p A solução foi usar paredes de metal com apenas 80 a 500 nanômetros de espessura, que são quase invisíveis quando vistos de cima. Porque eles são duas a quatro vezes mais altos do que largos, a área da seção transversal, e, portanto, a condutividade, é suficientemente alto.

p Impressora jato de tinta com cabeça de impressão minúscula

p Os pesquisadores produziram essas minúsculas paredes de metal usando um processo de impressão conhecido como Nanodrip, que Poulikakos e seus colegas desenvolveram há três anos. Seu princípio básico é um processo denominado impressão a jato de tinta eletro-hidrodinâmica. Nesse processo, os cientistas usam tintas feitas de nanopartículas de metal em um solvente; um campo elétrico extrai gotículas ultrapequenas de tinta metálica de um capilar de vidro. O solvente evapora rapidamente, permitindo que uma estrutura tridimensional seja construída gota a gota.

p O que é especial sobre o processo Nanodrip é que as gotículas que saem do capilar de vidro são cerca de dez vezes menores do que a própria abertura. Isso permite que estruturas muito menores sejam impressas. “Imagine uma gota d'água pendurada em uma torneira que está fechada. E agora imagine que outra pequena gota está pendurada nesta gota - estamos apenas imprimindo a pequena gota, “Poulikakos explica. Os pesquisadores conseguiram criar essa forma especial de gota equilibrando perfeitamente a composição da tinta metálica e o campo eletromagnético usado.

p Produção econômica

p O próximo grande desafio agora será aprimorar o método e desenvolver ainda mais o processo de impressão para que possa ser implementado em escala industrial. Para alcançar isto, os cientistas estão trabalhando com colegas da empresa spin-off da ETH, Scrona.

p Eles não têm dúvidas de que, uma vez aprimorado, a tecnologia trará uma série de vantagens em comparação com os métodos existentes. Em particular, provavelmente será mais econômico, como impressão Nanodrip, ao contrário da produção de eletrodos de óxido de índio e estanho, não requer um ambiente de sala limpa. Os novos eletrodos também devem ser mais adequados para grandes telas sensíveis ao toque devido à sua maior condutividade. E, finalmente, o processo também é o primeiro a permitir que você varie a altura dos nanowalls diretamente durante a impressão, diz o estudante de doutorado da ETH, Rohner.

p Outra possível aplicação futura poderia ser em células solares, onde eletrodos transparentes também são necessários. Quanto mais transparentes e condutores eles são, mais eletricidade pode ser aproveitada. E por fim, os eletrodos também podem desempenhar um papel no desenvolvimento de telas curvas usando a tecnologia OLED.