p Filmes transparentes condutores (TCFs) têm muitas aplicações em telas sensíveis ao toque, diodos emissores de luz orgânicos e células solares. Essas aplicações precisam de materiais fortes, energeticamente eficiente e estável, É por isso que empresas e pesquisadores estão interessados ​​em materiais à base de carbono. Isso se aplica especialmente a redes de nanotubos de carbono de parede única, que deverão substituir as películas de óxido metálico atualmente utilizadas. p O grafeno é o material mais fino que se possa imaginar; é apenas uma camada atômica de átomos de carbono. Enrolar isso em um cilindro faz um nanotubo de carbono, que é mais adequado para transportar eletricidade em aplicações do mundo real. Em um artigo publicado em ACS Nano , cientistas da Aalto University e da University of Vienna apresentam um material híbrido feito pela combinação de nanotubos de carbono e grafeno, o que melhora a condutividade do filme além do que é possível ao usar cada uma dessas estruturas componentes separadamente.

p O grupo do professor Kauppinen na Aalto tem anos de experiência na fabricação de nanotubos de carbono para TCFs. Este novo trabalho aplica as técnicas que eles desenvolveram para colocar redes de nanotubos aleatórias densamente compactadas e limpas no grafeno. "Esta é mais uma aplicação das tecnologias que desenvolvemos nas últimas décadas. Simplificando, este trabalho é sobre como os dois materiais são colocados juntos sem solventes, "Kauppinen explica.

p No estudo, os cientistas usaram um processo chamado termoforese para depositar nanotubos em eletrodos de grafeno pré-fabricados. As condutividades dos filmes híbridos foram quase o dobro do previsto.

p Os experimentos conduzidos pela equipe da Universidade de Viena, liderado por Jani Kotakoski, mostraram que as fortes interações elétricas do grafeno aumentaram o fluxo de elétrons entre os nanotubos, estimulando o tunelamento de carga. A equipe usou um microscópio eletrônico de transmissão de varredura para observar o material na escala de átomos individuais, e vi que a interação de van der Waals entre o grafeno e os nanotubos era forte o suficiente para colapsar os feixes circulares de nanotubos em fitas planas.

p O principal cientista do grupo de Viena, Kimmo Mustonen, explica:"Esta é realmente uma abordagem engenhosa. O transporte de carga em nanomateriais é muito sensível a quaisquer fatores externos. O que você realmente deseja é evitar etapas de processamento desnecessárias se seu objetivo é fazer o filme condutor ideal." Mustonen acrescenta, "Na verdade, é bastante notável. É claro que sabíamos que a interação é muito forte. Por exemplo, pense em grafite; é apenas um grande número de camadas de grafeno unidas pelo mesmo mecanismo. No entanto, não esperávamos que tivesse um impacto tão forte na condutividade. "

p Os resultados fornecem oportunidades para melhorar a condutividade de nanomateriais híbridos semelhantes. O artigo foi publicado em " ACS Nano "em setembro de 2019.