Nova tecnologia destinada a reduzir custos e expandir aplicações para telas de LED transparentes
p Os pesquisadores demonstram telas de LED transparentes rígidas e flexíveis com base em seus novos circuitos condutores transparentes de nanofios de prata. Crédito:Liu Yang, Universidade de Zhejiang
p A conexão de LEDs com circuitos condutores transparentes tornou possível virar as janelas de vidro, paredes e exteriores de edifícios em telas transparentes que informam ou entretêm os espectadores com vídeos e imagens. Uma nova abordagem para fazer esses circuitos poderia ajudar a reduzir os custos de telas de LED transparentes e permitir que a tecnologia seja usada em substratos que são flexíveis ou curvos. p No jornal The Optical Society (OSA)
Optical Materials Express , pesquisadores da Universidade de Zhejiang na China e do KTH Royal Institute of Technology na Suécia relatam a fabricação de circuitos condutores transparentes em escala de metros baseados em redes de nanofios de prata, e, pela primeira vez, demonstrar esses circuitos em telas de LED transparentes rígidas e flexíveis.
p "As telas de LED transparentes agem de forma muito parecida com as tradicionais LCDs ou televisores LED, mas o fato de não bloquearem a luz permite aplicações criativas que não são possíveis com a tecnologia de display convencional, "disse Liu Yang, que liderou a equipe de pesquisa da Universidade de Zhejiang. "Os circuitos que fabricamos são altamente transparentes, condutivo e flexível, e, portanto, são muito promissores como substitutos dos circuitos transparentes usados hoje. "
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Substituindo os circuitos transparentes de hoje
p Os visores de LED transparentes geralmente incorporam circuitos condutores transparentes feitos de óxido de estanho dopado com flúor (FTO) ou óxido de índio e estanho (ITO). Os cientistas têm procurado alternativas para esses materiais devido ao alto custo do índio e ao complexo e caro processo de fabricação necessário para criar circuitos para telas transparentes de grande formato. Além disso, circuitos feitos de ITO e FTO tendem a ser muito frágeis para aplicações flexíveis.
p Redes de nanofios de prata são uma substituição promissora porque nanofios de prata podem ser facilmente sintetizados e distribuídos em uma grande área, têm excelente transparência ótica, são altamente condutores e podem dobrar sem quebrar ou comprometer o desempenho. Embora as redes de nanofios de prata tenham sido usadas para criar filmes condutores transparentes, usá-los para fazer longos circuitos provou ser um desafio.
p No novo trabalho, os pesquisadores desenvolveram um processo de fabricação simples para usar nanofios de prata para fazer os circuitos transparentes ultralongos necessários para telas de LED transparentes em escala métrica. Usando um método de revestimento por spray e máscaras sacrificiais, eles criaram um circuito condutor transparente de nanofio de prata de 1,2 metros.
p Os novos circuitos condutores transparentes consistem em nanofios de prata distribuídos aleatoriamente que são aplicados em um padrão a um substrato como plástico ou vidro. A rede de nanofios deve ser densa o suficiente para que a corrente elétrica viaje bem, mas não tão densa a ponto de comprometer a transparência.
p "Devido ao nosso método de fabricação muito simples e de baixo custo e à flexibilidade inerente dos nanofios de prata, esses novos circuitos condutores transparentes podem reduzir o custo e expandir as aplicações das telas de LED transparentes para áreas curvas flexíveis e de grande ângulo, "disse Yang.
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Testando visores transparentes
p A análise dos circuitos de nanofios de prata mostrou que eles eram altamente transparentes enquanto exibiam maior condutividade do que ITO. Os pesquisadores também realizaram testes nos quais dobraram tiras condutoras de nanofio de prata e tiras transparentes de ITO depositadas em um filme plástico em um raio de 2 milímetros. A tira de nanofio de prata mostrou flexibilidade mecânica e desempenho estável durante os testes de dobra, enquanto ITO não manteve o desempenho.
p Próximo, os pesquisadores incorporaram circuitos condutores transparentes de nanofios em protótipos de telas LED com substratos de vidro ou plástico. Isso incluía uma tela de plástico que funcionava bem mesmo quando enrolada em uma pequena garrafa ou curvada dinamicamente em um raio de cerca de 15 milímetros.
p Os pesquisadores apontam que apenas algumas etapas simples podem transformar suas telas de protótipo em telas transparentes práticas. Por exemplo, os circuitos condutores transparentes podem ser facilmente projetados para permitir a programação de LEDs conectados para a exibição de vídeos. Também, os circuitos precisariam ser protegidos com um revestimento para evitar reações químicas com o meio ambiente e para aumentar sua adesão aos substratos. As telas também podem ser integradas com vidro ou filmes plásticos transparentes para proteção adicional e fácil manutenção.