p Nitin Batra prepara uma amostra de nanofios para analisar usando o NMR. Crédito:KAUST
p Novos métodos de organização de nanofios de prata os tornam mais duráveis, mostra um estudo da KAUST. Esses nanofios se formam flexíveis, camadas condutoras transparentes que podem ser usadas para células solares aprimoradas, sensores de tensão e telefones celulares de última geração. p A aplicação da nanotecnologia em dispositivos eletrônicos requer testes rigorosos de componentes minúsculos individuais para garantir que resistirão ao uso. Os nanofios de prata mostram uma grande promessa como conectores que podem ser dispostos de forma flexível, malhas quase transparentes para telas sensíveis ao toque ou células solares, mas não está claro como eles responderão a tensões prolongadas de flexão e transporte de corrente.
p Testar as propriedades em massa de uma grande amostra de nanopartículas é fácil, mas não completamente revelador. Contudo, adotar microscopia eletrônica de transmissão (TEM) torna possível examinar nanopartículas individuais. Ph.D. o aluno Nitin Batra e seu orientador Pedro da Costa estão na vanguarda do desenvolvimento de novas técnicas TEM. Isso permitiu que eles estudassem nanofios de prata simples em detalhes (1).
p "Uma parte importante do nosso trabalho tem sido projetar e fabricar protótipos de plataforma de amostra (ou
salgadinhos ) para TEM, que nos permitem caracterizar e manipular nanomateriais com uma resolução espacial insuperável, "diz Batra.
p Para melhorar os caros chips disponíveis comercialmente que contêm uma membrana muito frágil para suportar nanopartículas, Batra e Da Costa, com a ajuda de Ahad Syed do Nanofabrication Core Labat KAUST, já apresentaram para patentear seu próprio robusto, chips reutilizáveis que não requerem membrana (2).
p Os pesquisadores suspenderam nanofios de prata de eletrodos de platina sobre seus chips TEM feitos sob medida e aplicaram uma gama de voltagens até que os nanofios falhassem devido ao aquecimento pela corrente elétrica. Eles descobriram que os nanofios retos tendem a quebrar quando atingem uma certa densidade de corrente alta, em pontos determinados por defeitos estruturais locais.
p Um comportamento mais interessante foi visto quando os nanofios foram dobrados desde o início. Essas amostras tendiam a dobrar em vez de quebrar em alta voltagem e exibiam uma capacidade de autocura porque permaneceram unidas pelo revestimento de carbono na parte externa dos fios. Alguns nanofios até exibiram vibrações ressonantes, como os harmônicos em uma corda de violão, antes que eles falhassem.
p "Espera-se que muitos dispositivos sejam dobrados e torcidos repetidamente pelo usuário final, o que significa que não é realista limitar o estudo da resposta elétrica dos nanofios de prata a configurações retas, "diz Batra." Nossos resultados sugerem que a taxa de falha de tais dispositivos poderia ser minimizada usando nanofios dobrados em vez de retos. A capacidade de autocura pode atrasar efetivamente a interrupção do circuito. "