Num avanço que poderá revolucionar o campo da eletrónica flexível, investigadores da Universidade da Califórnia, em Berkeley, desenvolveram uma nova estrutura de nanotubos que aumenta significativamente a resistência e a durabilidade dos filmes finos. Esta descoberta abre novas possibilidades para a criação de dispositivos dobráveis, tecnologia vestível e outras aplicações que exigem eletrônicos dobráveis.

Os filmes finos tradicionais usados ​​em eletrônica flexível são propensos a rachaduras e rasgos devido à sua fragilidade inerente. Esta limitação tem dificultado a adoção generalizada de eletrônicos flexíveis em dispositivos que sofrem flexões e flexões repetidas. Para enfrentar esse desafio, os pesquisadores de Berkeley se concentraram na criação de um material que pudesse suportar essas tensões mecânicas sem comprometer sua capacidade elétrica.

A equipe, liderada pelo professor Lihua Jin e pelo estudante de graduação Yuxuan Lin, inspirou-se na força excepcional dos nanotubos de carbono. Os nanotubos de carbono são estruturas cilíndricas compostas por folhas de grafeno enroladas e são conhecidos por sua alta resistência à tração e condutividade elétrica. No entanto, a incorporação de nanotubos de carbono em filmes finos tem se mostrado difícil devido à sua tendência de agregar e formar feixes, o que pode perturbar a uniformidade e a uniformidade do filme.

Para superar esse obstáculo, os pesquisadores desenvolveram uma abordagem única para sintetizar nanotubos de carbono diretamente no filme fino. Ao controlar as condições de crescimento, eles conseguiram criar uma rede de nanotubos de carbono alinhados verticalmente que estão uniformemente dispersos por todo o filme. Esta nova estrutura de nanotubos atua como uma estrutura de reforço que aumenta significativamente a eficiência.

Os resultados experimentais demonstraram que os filmes finos reforçados com nanotubos exibiam notável resistência e flexibilidade. Em comparação com filmes finos convencionais, estes filmes reforçados mostraram um aumento de seis vezes na resistência ao rasgo e uma melhoria de 20 vezes na flexibilidade. Além disso, os filmes mantiveram a sua excelente condutividade elétrica, garantindo um transporte eficiente de carga.

O desenvolvimento desta estrutura reforçada com nanotubos representa um salto significativo na busca por eletrônicos flexíveis e duráveis. Ao integrar as propriedades excepcionais dos nanotubos de carbono em filmes finos, os pesquisadores criaram um material que pode suportar os rigores da flexão e flexão sem comprometer sua capacidade elétrica.

As implicações deste avanço vão muito além do domínio da eletrônica flexível. A técnica de reforço de nanotubos poderia ser aplicada a vários materiais de película fina, como células solares, sensores e dispositivos de armazenamento de energia, para aumentar sua durabilidade e expandir sua gama de aplicações.

Os resultados desta investigação foram publicados na prestigiada revista "Nature Nanotechnology" e têm atraído considerável atenção da comunidade científica. O trabalho abre novos caminhos para o desenvolvimento de equipamentos de última geração que sejam mais flexíveis, duráveis ​​e versáteis, abrindo caminho para uma gama mais ampla de aplicações inovadoras em vários campos.