p Crédito CC0:domínio público
p A aplicação de camadas de óxido de zinco na indústria é múltipla e varia desde a proteção de produtos degradáveis à detecção de gás óxido de nitrogênio tóxico. Essas camadas podem ser depositadas por deposição de camada atômica (ALD), que emprega compostos tipicamente químicos, ou simplesmente precursores, que se inflamam imediatamente após o contato com o ar, isto é, são altamente pirofóricos. Uma equipe de pesquisa interdisciplinar da Ruhr-Universität Bochum (RUB) estabeleceu um novo processo de fabricação baseado em um precursor de zinco não pirofórico que pode ser processado em temperaturas baixas o suficiente para permitir que os plásticos sejam revestidos. A equipe publicou seu relatório no jornal
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Depositando camadas ultrafinas
p A fim de produzir um sensor de dióxido de nitrogênio (NO2), uma fina camada de óxido de zinco nanoestruturado (ZnO) deve ser aplicada a um substrato de sensor e então integrada em um componente elétrico. A equipe do professor Anjana Devi usou ALD para aplicar camadas ultrafinas de ZnO em tais substratos de sensor.
p Em geral, Os processos ALD são usados na indústria para miniaturizar componentes elétricos usando camadas ultrafinas, alguns dos quais têm apenas algumas camadas atômicas de espessura, enquanto, ao mesmo tempo, aumenta sua eficiência. Por isso, são necessários precursores adequados que reajam nas superfícies para formar esse filme fino. "A química por trás dos processos ALD é, portanto, essencial e tem um grande impacto nos filmes finos resultantes, "aponta Anjana Devi.
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Manuseio seguro e de alta qualidade
p A data, fabricantes industriais têm produzido filmes finos de ZnO, implantando um sistema extremamente reativo, precursor de zinco altamente pirofórico via ALD. "A chave para o desenvolvimento de um processo alternativo seguro de ALD para ZnO no RUB foi desenvolver um novo, precursor não pirofórico que é seguro para manusear e é capaz de depositar filmes finos de ZnO da mais alta qualidade, "explica Lukas Mai, autor principal do estudo. "O desafio era encontrar produtos químicos alternativos para substituir os compostos pirofóricos que geralmente são usados na indústria para o ZnO."
p Lukas Mai - ele se reflete em uma película fina - e Anjana Devi. Crédito:RUB, Marquard
p O aspecto único do novo processo é que ele pode ser realizado em temperaturas de processo muito baixas, facilitando assim a deposição em plásticos. Consequentemente, o novo processo pode ser usado não apenas para a fabricação de sensores de gás, mas também de camadas de barreira de gás. Na indústria de embalagens, essas camadas são aplicadas em plásticos para proteger bens degradáveis, como alimentos ou produtos farmacêuticos, do ar.