Pesquisadores australianos demonstraram o forte potencial para um novo tipo de flexível, eletrodos recicláveis ​​para serem usados ​​na criação de células solares mais baratas, telas sensíveis ao toque, 'e-skins' vestíveis e janelas responsivas da próxima geração.

Esses materiais, feito usando um simples, processos de fabricação de baixo custo, poderia substituir os óxidos condutores transparentes tradicionais, como óxido de índio e estanho (ITO), que é um componente necessário de quase todas as células solares de película fina, telas de laptop e telas de smartphones, mas que está constantemente aumentando de preço devido à sua escassez, e é inerentemente limitado por sua natureza frágil.

Além de mais barato, células solares fotovoltaicas de alta eficiência, monitores de computador e telas sensíveis ao toque de smartphones, as contas de energia doméstica podem ser reduzidas a longo prazo, com os eletrodos potencialmente capazes de serem usados ​​na fabricação de janelas inteligentes, que pode mudar eletricamente de cor e se tornar opaco ou transparente.

O autor colaborador, Dr. Eser Akinoglu, do ARC Center of Excellence in Exciton Science disse:"O desempenho do material é excelente, a transmissão acima de 90% e alta condutividade elétrica rivaliza com o benchmark ITO. "

Olhando para a potencial aplicação comercial da pesquisa, ele acrescentou:"Em princípio, você deve ser capaz de integrar essa tecnologia à impressão industrial rolo a rolo. "

Obtido usando uma técnica chamada litografia de nanosfera, um método de deposição que envolve a evaporação da combinação desejada de materiais em um padrão em nanoescala, pesquisadores da University of Queensland e do ARC Center of Excellence in Exciton Science publicaram suas descobertas na revista Materiais Funcionais Avançados .

Os eletrodos de nanomesh dielétrico / metal / dielétrico (D / M / D) produzidos através desta abordagem ostentavam tamanho de perfuração precisamente controlado, largura do fio e distribuição uniforme do orifício, produzindo alta transmitância, baixa resistência da folha (que minimiza a perda de tensão) e excelente resistência à flexão.

O autor principal, Dr. Tengfei Qiu, da University of Queensland, disse:"Oferecemos uma estratégia para tornar a área de sombra da nanomesh metálica altamente transparente, integrando estruturas D / M / D ao sistema de nanomesh. Os filmes transparentes de nanomesh com estrutura em camadas D / M / D não foram estudados antes. A técnica de litografia de nanosfera simples e econômica pode ser aplicada para fabricar diversos materiais de nanomesh em camadas. "

E, no caso de certas aplicações eletrocrômicas flexíveis, os eletrodos até demonstraram a capacidade de serem reciclados, aprimorando as credenciais do mecanismo como uma possível alternativa sustentável para materiais e processos de manufatura mais estabelecidos.

Dr. Akinoglu disse sobre esta característica reciclável:"Isso significa que se você fizer um dispositivo como uma janela eletrocrômica, que pode deteriorar a funcionalidade após sua vida útil, você pode desmontá-lo, enxágue os eletrodos, e reutilizá-los para outro dispositivo. "

Uma das próximas etapas para os pesquisadores é explorar o potencial mostrado neste estudo para criar resultados semelhantes em uma escala maior, com uma visão de longo prazo para alcançar resultados semelhantes em uma capacidade comercialmente viável.

"Você quer aumentar a transparência, você deseja diminuir a resistência da folha e aumentar a resistência ao estresse mecânico e a flexibilidade, "Dr. Akinoglu disse.

"E você quer ser capaz de fabricá-lo em uma área de grande escala, a um custo baixo. "

O autor sênior, Prof. Lianzhou Wang, acrescentou:"Este trabalho irá inspirar o design de filmes transparentes condutores com novas funções, como flexibilidade e reciclabilidade, fornecendo uma excelente plataforma para optoeletrônica ecológica de próxima geração. "