p Engenheiros da Rutgers University-New Brunswick e da Oregon State University estão desenvolvendo um novo método de processamento de nanomateriais que pode levar a uma fabricação mais rápida e barata de dispositivos de filme fino flexível - de telas sensíveis ao toque a revestimentos de janela, de acordo com um novo estudo. p O método de "sinterização de luz pulsada intensa" usa luz de alta energia em uma área de quase 7, 000 vezes maior que um laser para fundir nanomateriais em segundos. Nanomateriais são materiais caracterizados por seu tamanho minúsculo, medido em nanômetros. Um nanômetro é um milionésimo de milímetro, ou cerca de 100, 000 vezes menor que o diâmetro de um fio de cabelo humano.

p O método existente de fusão de luz pulsada usa temperaturas de cerca de 250 graus Celsius (482 graus Fahrenheit) para fundir nanoesferas de prata em estruturas que conduzem eletricidade. Mas o novo estudo, publicado em RSC Advances e liderado pelo aluno de doutorado da Rutgers School of Engineering Michael Dexter, mostraram que a fusão a 150 graus Celsius (302 graus Fahrenheit) funciona bem, mantendo a condutividade dos nanomateriais de prata fundida.

p A conquista dos engenheiros começou com nanomateriais de prata de diferentes formatos:longos, bastões finos chamados nanofios, além de nanoesferas. A forte redução da temperatura necessária para a fusão torna possível o uso de baixo custo, substratos plásticos sensíveis à temperatura, como tereftalato de polietileno (PET) e policarbonato em dispositivos flexíveis, sem danificá-los.

p "A sinterização por luz pulsada de nanomateriais permite a fabricação realmente rápida de dispositivos flexíveis para economias de escala, "disse Rajiv Malhotra, o autor sênior do estudo e professor assistente do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da Rutgers-New Brunswick. "Nossa inovação estende essa capacidade, permitindo o uso de substratos sensíveis à temperatura mais baratos."

p Nanomateriais de prata fundida são usados ​​para conduzir eletricidade em dispositivos como etiquetas de identificação por radiofrequência (RFID), dispositivos de exibição e células solares. As formas flexíveis desses produtos dependem da fusão de nanomateriais condutores em substratos flexíveis, ou plataformas, como plásticos e outros polímeros.

p "O próximo passo é ver se outras formas de nanomateriais, incluindo flocos e triângulos planos, reduzirá ainda mais as temperaturas de fusão, "Disse Malhotra.

p Em outro estudo, publicado em Relatórios Científicos , os engenheiros da Rutgers e do Oregon State demonstraram a sinterização de luz pulsada de nanopartículas de sulfeto de cobre, um semicondutor, para fazer filmes com menos de 100 nanômetros de espessura.

p "Conseguimos realizar essa fusão em dois a sete segundos, em comparação com os minutos ou horas que normalmente leva agora, "disse Malhotra, o autor sênior do estudo. "Também mostramos como usar o processo de fusão de luz pulsada para controlar as propriedades elétricas e ópticas do filme."

p Sua descoberta pode acelerar a fabricação de filmes finos de sulfeto de cobre usados ​​em revestimentos de janelas que controlam a luz infravermelha solar, transistores e interruptores, de acordo com o estudo. Este trabalho foi financiado pela National Science Foundation e The Walmart Manufacturing Innovation Foundation.