p Uma equipe de pesquisadores, liderado pela Universidade de Minnesota, descobriram um novo material de película fina em escala nano com a maior condutividade de sua classe. O novo material pode levar a menores, mais rápido, e eletrônicos mais poderosos, bem como células solares mais eficientes. p A descoberta está sendo publicada hoje em Nature Communications , uma revista de acesso aberto que publica pesquisas de alta qualidade em todas as áreas das ciências naturais.

p Os pesquisadores dizem que o que torna este novo material tão único é que ele tem uma alta condutividade, o que ajuda a eletrônica a conduzir mais eletricidade e a se tornar mais poderosa. Mas o material também tem uma grande lacuna, o que significa que a luz pode passar facilmente através do material, tornando-o opticamente transparente. Na maioria dos casos, materiais com largura de banda, geralmente têm baixa condutividade ou pouca transparência.

p "A alta condutividade e a largura de banda larga tornam este material ideal para fazer filmes condutores opticamente transparentes que podem ser usados ​​em uma ampla variedade de dispositivos eletrônicos, incluindo eletrônicos de alta potência, displays eletrônicos, telas sensíveis ao toque e até células solares em que a luz precisa passar pelo dispositivo, "disse Bharat Jalan, um professor de engenharia química e ciência dos materiais da Universidade de Minnesota e o principal pesquisador do estudo.

p Atualmente, a maioria dos condutores transparentes em nossa eletrônica usa um elemento químico chamado índio. O preço do índio subiu tremendamente nos últimos anos, aumentando significativamente o custo da tecnologia de exibição atual. Como resultado, tem havido um enorme esforço para encontrar materiais alternativos que também funcionem, ou melhor ainda, do que os condutores transparentes à base de índio.

p Neste estudo, pesquisadores encontraram uma solução. Eles desenvolveram um novo filme fino condutor transparente usando um novo método de síntese, em que eles cresceram uma película fina de BaSnO3 (uma combinação de bário, estanho e oxigênio, chamado de estanato de bário), mas substituiu a fonte elementar de estanho por um precursor químico de estanho. O precursor químico do estanho tem características únicas, propriedades radicais que aumentaram a reatividade química e melhoraram muito o processo de formação de óxido metálico. Tanto o bário quanto o estanho são significativamente mais baratos do que o índio e estão disponíveis em abundância.

p "Ficamos muito surpresos com o quão bem essa abordagem não convencional funcionou na primeira vez que usamos o precursor químico de estanho, "disse o estudante de graduação em engenharia química e ciência dos materiais da Universidade de Minnesota, Abhinav Prakash, o primeiro autor do artigo. "Foi um grande risco, mas foi um grande avanço para nós. "

p Jalan e Prakash disseram que este novo processo permitiu-lhes criar este material com controle sem precedentes sobre a espessura, composição, e concentração de defeitos e que este processo deve ser altamente adequado para uma série de outros sistemas de materiais onde o elemento é difícil de oxidar. O novo processo também é reproduzível e escalonável.

p Eles ainda acrescentaram que foi a qualidade estruturalmente superior com concentração de defeitos aprimorada que permitiu que eles descobrissem alta condutividade no material. Eles disseram que o próximo passo é continuar reduzindo os defeitos em escala atômica.

p "Mesmo que este material tenha a maior condutividade dentro da mesma classe de materiais, há muito espaço para melhorias, além disso, ao excelente potencial para descobrir novas físicas se diminuirmos os defeitos. Esse é o nosso próximo objetivo, "Jalan disse.