Cientistas da Universidade de Nagoya do Japão e do Instituto Nacional de Materiais Ciência descobriram que uma abordagem simples de uma gota é mais barata e rápida para agrupar nanofolhas funcionais em uma única camada. Se o processo, descrito no jornal ACS Nano , pode ser ampliado, poderia avançar no desenvolvimento de eletrônicos de óxido de próxima geração.

"A fundição por gota é um dos métodos mais versáteis e econômicos para depositar nanomateriais em uma superfície sólida, "diz o cientista de materiais da Universidade de Nagoya, Minoru Osada, o autor correspondente do estudo. "Mas tem sérias desvantagens, sendo um deles o chamado efeito de anel de café:um padrão deixado pelas partículas uma vez que o líquido em que se encontram evapora. Nós achamos, para nossa grande surpresa, que a convecção controlada por uma pipeta e uma placa de aquecimento causa deposição uniforme em vez do padrão em anel, sugerindo uma nova possibilidade de lançamento de gota. "

O processo que Osada descreve é ​​surpreendentemente simples, especialmente quando comparado com as técnicas de tiling atualmente disponíveis, o que pode ser caro, demorado, e um desperdício. Os cientistas descobriram que jogar uma solução contendo nanofolhas 2-D com uma pipeta simples em um substrato aquecido em uma placa de aquecimento a uma temperatura de cerca de 100 ° C, seguido pela remoção da solução, faz com que as nanofolhas se juntem em cerca de 30 segundos para formar uma camada semelhante a um bloco.

As análises mostraram que as nanofolhas foram distribuídas uniformemente sobre a superfície do substrato, com lacunas limitadas. Este é provavelmente o resultado da tensão superficial que impulsiona a forma como as partículas se dispersam, e a forma da gota depositada muda à medida que a solução evapora.

Os cientistas usaram o processo para depositar soluções de partículas de dióxido de titânio, niobato de cálcio, óxido de rutênio, e óxido de grafeno. Eles também experimentaram diferentes tamanhos e formatos de uma variedade de substratos, incluindo silício, dióxido de silício, vidro de quartzo, e tereftalato de polietileno (PET). Eles descobriram que podiam controlar a tensão superficial e a taxa de evaporação da solução adicionando uma pequena quantidade de etanol.

Além disso, a equipe usou com sucesso este processo para depositar várias camadas de nanofolhas lado a lado, fabricação de nano-revestimentos funcionais com vários recursos:condução, semicondutor, isolante, magnético e fotocrômico.