Nova técnica permite produção rápida e em larga escala de nanofilmes em 1 minuto

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Por Chi Silva
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Máquina revestindo grande superfície com nanofilme fino.

São PauloUma equipe de pesquisadores do Japão, liderada pelo Professor Minoru Osada da Universidade de Nagoya, desenvolveu uma nova técnica para produzir rapidamente grandes nanosheets. O método chamado 'método de transferência integrada espontânea' é significativo para a ciência dos materiais e a eletrônica. Ao contrário dos métodos tradicionais, que costumam ser lentos e complicados, essa nova abordagem torna o processo mais fácil e rápido.

Nanolâminas têm apenas alguns átomos de espessura e possuem uma grande área superficial em relação ao seu volume. Isso as torna úteis para diversas aplicações devido a suas excelentes propriedades eletrônicas, ópticas, mecânicas e químicas. Atualmente, os métodos de fabricação de nanolâminas incluem deposição química de vapor (CVD) e técnicas de Langmuir-Blodgett (LB). No entanto, esses métodos apresentam problemas como dificuldade em obter lâminas uniformes, desafios na produção de lâminas em grandes dimensões e problemas na transferência das lâminas para outras superfícies.

A nova técnica resolve esses problemas com um processo descoberto por acaso. Quando nanofolhas são colocadas em um líquido e depois derramadas sobre a água, elas se alinham sozinhas em apenas 15 segundos devido às correntes provocadas pela evaporação do etanol. Isso cria filmes densos e uniformes que podem ser transferidos para diferentes superfícies em cerca de um minuto. Esse método pode produzir filmes com 100 a 200 camadas, algo difícil de alcançar com os métodos mais antigos.

Principais Vantagens desta Técnica Inovadora:

  • Produção rápida de nanofolhas
  • Filmes uniformes e densos
  • Capacidade de criar estruturas multicamadas de 100 a 200 camadas
  • Compatibilidade com diversas composições de nanofolhas e formas de substratos
  • Processo em temperatura ambiente e solução aquosa

Esse avanço abre portas para uma vasta gama de aplicações. Segundo o Professor Osada, os filmes multicamadas criados por meio dessa técnica possuem propriedades excepcionais, tornando-os ideais para uso em:

  • Filmes condutores transparentes
  • Filmes dielétricos
  • Filmes fotocatalíticos
  • Filmes de prevenção contra corrosão
  • Filmes de proteção térmica

Este método é não só avançado, como também benéfico para o meio ambiente. Enquanto a produção tradicional de filmes finos exige ferramentas caras e ambientes a vácuo, a técnica de Osada funciona à temperatura ambiente e utiliza soluções aquosas sem necessidade de equipamentos a vácuo. Isso a torna mais sustentável e menos exigente em termos de recursos.

Este novo método traz grandes benefícios. Ele facilita e acelera a produção de nanosheets, o que pode resultar em maior utilização desses materiais em diversas indústrias. Este avanço representa um importante progresso na nanotecologia e na ciência dos materiais.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1002/smll.202403915

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Yue Shi, Hong Li, Hirofumi Tsunematsu, Harumi Ozeki, Kimiko Kano, Eisuke Yamamoto, Makoto Kobayashi, Hiroya Abe, Chun‐Wei Chen, Minoru Osada. Ultrafast 2D Nanosheet Assembly via Spontaneous Spreading Phenomenon. Small, 2024; DOI: 10.1002/smll.202403915
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