p O mais fino, camada mais lisa de prata que pode sobreviver à exposição ao ar foi estabelecida na Universidade de Michigan, e pode mudar a forma como as telas sensíveis ao toque e telas planas ou flexíveis são feitas. p Também pode ajudar a melhorar o poder de computação, afetando a transferência de informações dentro de um chip de silício e a padronização do próprio chip por meio de superlentes de metamateriais.

p Ao combinar a prata com um pouco de alumínio, os pesquisadores da U-M descobriram que era possível produzir excepcionalmente fino, camadas lisas de prata que são resistentes ao embaciamento. Eles aplicaram um revestimento anti-reflexo para fazer uma fina camada de metal até 92,4 por cento transparente.

p A equipe mostrou que o revestimento prateado pode guiar a luz cerca de 10 vezes mais longe do que outros guias de ondas de metal - uma propriedade que pode torná-lo útil para uma computação mais rápida. E eles colocaram os filmes de prata em uma hiperlente de metamaterial que poderia ser usada para criar padrões densos com tamanhos de recursos uma fração do que é possível com métodos ultravioleta comuns, em chips de silício, por exemplo.

p Telas de todas as listras precisam de eletrodos transparentes para controlar quais pixels são iluminados, mas as telas sensíveis ao toque são particularmente dependentes deles. Uma tela de toque moderna é feita de uma camada condutora transparente coberta por uma camada não condutiva. Ele detecta mudanças elétricas onde um objeto condutor - como um dedo - é pressionado contra a tela.

p "O mercado de condutores transparentes tem sido dominado até hoje por um único material, "disse L. Jay Guo, professor de engenharia elétrica e ciência da computação.

p Este material, óxido de índio e estanho, deverá ficar caro à medida que a demanda por telas sensíveis ao toque continua a crescer; existem relativamente poucas fontes conhecidas de índio, Guo disse.

p "Antes, era muito barato. Agora, o preço está subindo acentuadamente, " ele disse.

p O filme ultrafino poderia fazer da prata um sucessor digno.

p Usualmente, é impossível fazer uma camada contínua de prata com menos de 15 nanômetros de espessura, ou cerca de 100 átomos de prata. A prata tende a se aglomerar em pequenas ilhas, em vez de se estender em uma camada uniforme, Guo disse.

p Ao adicionar cerca de 6 por cento de alumínio, os pesquisadores transformaram o metal em um filme com menos da metade dessa espessura - sete nanômetros. O que mais, quando eles o expuseram ao ar, não manchava imediatamente como os filmes de prata pura. Depois de vários meses, o filme manteve suas propriedades condutoras e transparência. E estava firmemente preso, enquanto a prata pura sai do vidro com fita adesiva.

p Além de seu potencial para servir como condutores transparentes para telas sensíveis ao toque, os filmes finos de prata oferecem mais dois truques, ambos relacionados à capacidade incomparável da prata de transportar ondas de luz visível e infravermelha ao longo de sua superfície. As ondas de luz encolhem e viajam como os chamados polaritons de plasmon de superfície, aparecendo como oscilações na concentração de elétrons na superfície da prata.

p Essas oscilações codificam a frequência da luz, preservando-o para que possa emergir do outro lado. Embora as fibras ópticas não possam ser reduzidas ao tamanho de fios de cobre nos chips de computador de hoje, Os guias de onda plasmônica podem permitir que as informações viajem na forma óptica, em vez de eletrônica, para uma transferência de dados mais rápida. Como um guia de ondas, a película lisa de prata poderia transportar os plasmons de superfície ao longo de um centímetro - o suficiente para passar por dentro de um chip de computador.

p A capacidade plasmônica do filme de prata também pode ser aproveitada em metamateriais, que manipulam a luz de maneiras que quebram as regras usuais da ótica. Como a luz viaja com um comprimento de onda muito menor à medida que se move ao longo da superfície do metal, o filme sozinho atua como uma superlente. Ou, para distinguir recursos ainda menores, as finas camadas de prata podem ser alternadas com um material dielétrico, como vidro, para fazer uma hiperlente.

p Essas lentes podem gerar imagens de objetos menores do que o comprimento de onda da luz, que ficaria borrado em um microscópio óptico. Ele também pode permitir a padronização de laser - como a usada para gravar transistores em chips de silício hoje - para obter recursos menores.

p O primeiro autor é Cheng Zhang, um recente doutorando da U-M em engenharia elétrica e ciência da computação que agora trabalha como pesquisador de pós-doutorado no Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia.

p Um artigo sobre esta pesquisa, intitulado "Filmes de prata dopada de alto desempenho:Superando os limites de materiais fundamentais para aplicações nanofotônicas" é publicado em Materiais avançados . O estudo foi financiado pela National Science Foundation e pelo Beijing Institute of Collaborative Innovation. A U-M solicitou uma patente e está buscando parceiros para trazer a tecnologia ao mercado.