p Pesquisadores em AMBER, o centro de pesquisa científica de materiais financiado pela Science Foundation Ireland, hospedado no Trinity College Dublin, fabricaram transistores impressos consistindo inteiramente de nanomateriais bidimensionais pela primeira vez. Esses materiais 2D combinam propriedades eletrônicas interessantes com o potencial de produção de baixo custo. Esta descoberta pode desbloquear o potencial para aplicações como embalagens de alimentos que exibem uma contagem regressiva digital para avisá-lo de que está estragando, rótulos de vinhos que alertam quando o vinho branco está em sua temperatura ideal, ou até mesmo um painel de janela que mostra a previsão do dia. As descobertas da equipe AMBER foram publicadas hoje no principal jornal Ciência . p Esta descoberta abre o caminho para a indústria, como ICT e produtos farmacêuticos, para imprimir de forma barata uma série de dispositivos eletrônicos de células solares a LEDs com aplicações que vão desde rótulos de alimentos e medicamentos inteligentes interativos até segurança de notas bancárias de última geração e passaportes eletrônicos.

p Prof Jonathan Coleman, que é investigador da AMBER e da Trinity's School of Physics, disse, "No futuro, dispositivos impressos serão incorporados até mesmo aos objetos mais mundanos, como etiquetas, cartazes e embalagens. O circuito eletrônico impresso (construído a partir dos dispositivos que criamos) permitirá que os produtos de consumo se reúnam, processo, exibir e transmitir informações:por exemplo, caixas de leite podem enviar mensagens para o seu telefone avisando que o leite está prestes a ficar fora de validade.

p Acreditamos que os nanomateriais 2D podem competir com os materiais atualmente usados ​​para eletrônicos impressos. Em comparação com outros materiais empregados neste campo, nossos nanomateriais 2D têm a capacidade de produzir dispositivos impressos mais econômicos e de melhor desempenho. Contudo, enquanto a última década sublinhou o potencial dos materiais 2D para uma variedade de aplicações eletrônicas, apenas os primeiros passos foram dados para demonstrar seu valor na eletrônica impressa. Esta publicação é importante porque mostra que a regência, nanomateriais 2D semicondutores e isolantes podem ser combinados em dispositivos complexos. Sentimos que era extremamente importante focar na impressão de transistores, pois eles são os interruptores elétricos no coração da computação moderna. Acreditamos que este trabalho abre caminho para imprimir uma série de dispositivos exclusivamente a partir de nanofolhas 2D. "

p Liderado pelo Prof Coleman, em colaboração com os grupos do Prof Georg Duesberg (AMBER) e do Prof. Laurens Siebbeles (TU Delft, Holanda), a equipe usou técnicas de impressão padrão para combinar nanofolhas de grafeno como eletrodos com dois outros nanomateriais, disseleneto de tungstênio e nitreto de boro como canal e separador (duas partes importantes de um transistor) para formar um todo impresso, nanosheet totalmente, transistor de trabalho.

p A eletrônica para impressão foi desenvolvida nos últimos trinta anos com base principalmente em moléculas baseadas em carbono para impressão. Embora essas moléculas possam ser facilmente transformadas em tintas para impressão, tais materiais são um tanto instáveis ​​e têm limitações de desempenho bem conhecidas. Tem havido muitas tentativas de superar esses obstáculos usando materiais alternativos, como nanotubos de carbono ou nanopartículas inorgânicas, mas esses materiais também mostraram limitações no desempenho ou na capacidade de fabricação. Embora o desempenho de dispositivos 2D impressos ainda não possa ser comparado com transistores avançados, a equipe acredita que há um amplo escopo para melhorar o desempenho além do atual estado da arte para transistores impressos.

p A capacidade de imprimir nanomateriais 2D é baseada no método escalonável do Prof. Coleman de produção de nanomateriais 2D, incluindo grafeno, nitreto de boro, e nanofolhas de disseleneto de tungstênio, em líquidos, um método que ele licenciou para a Samsung e Thomas Swan. Essas nanofolhas são nanopartículas planas com alguns nanômetros de espessura, mas centenas de nanômetros de largura. Criticamente, nanofolhas feitas de materiais diferentes têm propriedades eletrônicas que podem ser condutoras, isolante ou semicondutor e, portanto, inclui todos os blocos de construção da eletrônica. O processamento de líquidos é especialmente vantajoso porque produz grandes quantidades de materiais 2D de alta qualidade em uma forma que é fácil de processar em tintas. A publicação do Prof. Coleman oferece o potencial para imprimir circuitos a um custo extremamente baixo, o que facilitará uma variedade de aplicações, de pôsteres animados a etiquetas inteligentes.