Eletrônica que você não pode ver ou sentir fica mais perto da sua pele

Redação do Site Inovação Tecnológica - 28/12/2020

A inovação está no processo produtivo, que pode ser levado para fora do laboratório.
[Imagem: Ashuya Takemoto et al. - 10.1002/aisy.202000093]

Eletrônica transparente

Pesquisadores japoneses finalmente conseguiram produzir sensores transparentes, flexíveis e ultrafinos que são fáceis de fabricar em escala industrial.

A chamada "eletrônica transparente" já está presente nos painéis de aviões e até de alguns carros, permitindo que pilotos e motoristas leiam informações do veículo sem precisar tirar os olhos do aeroporto ou da estrada.

Mas, para aplicações de vestir ou médicas, é necessário que os circuitos sejam baratos e não apenas flexíveis, mas conformáveis à movimentação da pele. Nanofios de prata já mostraram potencial para ser tudo isto, mas, tão logo se tenta sair da escala de laboratório, eles saem desalinhados, com uma queda drástica no desempenho e nas funcionalidades.

Foi esta dificuldade que Ashuya Takemoto e colegas da Universidade de Osaka conseguiram resolver.

Eles desenvolveram uma técnica de impressão de alta resolução capaz de fabricar matrizes de nanofios de prata com alinhamento cruzado na escala de centímetros, mas mantendo os detalhes precisos na faixa de 20 a 250 micrômetros.

Não é por acaso que você tem ouvido falar muito sobre eletrônica flexível e sensores transparentes: É um campo de pesquisa fervilhante, graças à infinidade de usos possíveis.
[Imagem: Teppei Araki et al. - 10.1088/2058-8585/abc3ca]

Malha de nanofios

Takemoto primeiro criou uma superfície de polímero com os detalhes para definir o tamanho dos nanofios, como um molde. Usando uma haste de vidro redondo, os nanofios de prata são depositados ao longo do molde, criando redes de nanofios paralelas ou cruzadas, dependendo da direção da varredura.

A qualidade dos alinhamentos supera qualquer demonstração feita antes. E, mais importante, sem perder a transparência.

"A resistência [elétrica] da folha com as padronagens com menos de 100 micrômetros variou de 25 a 170 ohms, e a transmitância da luz visível a 550 nanômetros foi de 96% a 99%. Esses valores são adequados para eletrônicos transparentes," disse o professor Teppei Araki, um dos coordenadores do trabalho.

Como prova de conceito de funcionalidade, eles usaram suas matrizes de nanofios para detectar sinais eletrofisiológicos da planta elódea (Egeria densa), nativa do Brasil e muito usada em aquários. Os sensores transparentes aderiram às folhas da planta sem causar danos, permitindo obter dados durante longos períodos de tempo, demonstrando a robustez da plataforma.

Tecnologia emergente

A eletrônica transparente é uma tecnologia emergente, mas que, para chegar ao mercado, deve ser simples e barata, o que exige fabricação em massa. As aplicações mais visadas incluem biomedicina, engenharia civil, agricultura e outras aplicações que requeiram observação visual do que está por baixo ou a garantia de que os sensores não bloqueiem a passagem da luz.

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