Impressão de precisão produz microcircuitos eletrônicos orgânicos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/02/2008

[Imagem: Sibel Korkut]

Cientistas da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, desenvolveram uma nova técnica que permite a impressão de circuitos eletrônicos orgânicos com rapidez e com a maior precisão já alcançada até hoje. A solução também poderá ser utilizada para a construção de estruturas em micro-escala.

Impressão com tintas condutoras

A técnica gera linhas, construídas com tintas condutoras, que medem apenas 100 nanômetros de espessura, justamente a dimensão a partir da qual tudo passa a ser considerado nanotecnologia. Isso é 10 vezes mais fino do que as impressoras de jato de tinta mais modernas conseguem fazer.

A imagem mostra, no lado esquerdo, o jato produzido pela técnica desenvolvida pela pesquisadora Sibel Korkut e, no lado direito, o resultado produzido com as técnicas disponíveis até agora.

Jatos de líquido ionizado

Sibel descobriu como controlar eletricamente jatos de líquido ionizado, resolvendo um problema que vinha atormentando os engenheiros químicos há décadas. Ao invés de partir para o desenvolvimento de equipamentos caros e altamente especializados, o problema foi resolvido com o entendimento da física fundamental por trás de processo de aspersão dos líquidos carregados eletricamente.

Jato eletrohidrodinâmico

A chave para o funcionamento do processo é chamada de EHD, ou jato EletroHidroDinâmico, um fluxo de líquido forçado através de um bocal por um campo elétrico muito forte. Esses fluxos são conhecidos há muito tempo e utilizados em larga escala na indústria.

O problema é que o jato de líquido se torna instável tão logo ele deixe o bocal, girando de forma descontrolada ou se quebrando em minúsculas gotas do líquido. Esse efeito foi explorado para a criação da pintura eletrostática, mas é um problema para a impressão de circuitos eletrônicos.

Transferência de cargas elétricas

Sibel descobriu que o jato de líquido acaba transferindo uma parte de suas cargas elétricas para o gás à sua volta, que se quebra em partículas carregadas e captura uma parte da corrente elétrica. Alterando o gás e a quantidade de água na tinta, a cientista resolveu o problema, sendo capaz de criar jatos de tinta perfeitamente estáveis mesmo a 8 milímetros do bocal, uma distância "astronômica" em relação ao diâmetro do jato.

Micro e nano-impressão

A técnica de micro e nano-impressão também é muito rápida, podendo imprimir vários metros por segundo de linhas de polímeros orgânicos eletricamente condutores, a base para os circuitos eletrônicos flexíveis.

Estruturas tridimensionais

Outro uso da técnica será na prototipagem rápida, que utiliza tintas que se solidificam rapidamente para a construção de estruturas tridimensionais. A prototipagem rápida clássica, em macroescala, poderá ganhar novos níveis de precisão. E, em microescala, poderão ser construídas estruturas para MEMS e até suportes para crescimento de células.

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