Novo filme transparente pode ajudar a indústria dos eletrônicos

Pesquisadores da University of Minnesota descobriram um filme fino de material em escala nanométrica com uma condutividade elétrica nunca vista antes nessa classe de materiais. Essa propriedade ajuda os equipamentos eletrônicos a conduzir mais eletricidade e consequentemente ficarem mais potentes.

Fonte: Youtube/TECH-TUBE
Fonte: Youtube/TECH-TUBE

Além disso, o material também possui um gap de energia largo, o que faz com que o material seja opticamente transparente. O interessante ´é que materiais com o gap largo usualmente possuem baixa condutividade e também não são transparentes.

Esse gap de energia largo são encontrados em óxidos ternários com estrutura de perovskitas. Como j´á falamos aqui no blog, elas possuem um grande potencial de aplicação na indústria eletrônica, entretanto ainda é um desafio usufruir das propriedades dela em temperatura ambiente. Ainda, recentemente o sistema que possui maior condutividade elétrica em temperatura ambiente é o BaSnO3 – estearato de bário.

Hoje, um dos principais condutores transparente usam o elemento índio. Dessa forma, o preço desse material cresceu muito nos últimos anos e consequentemente surgiram várias pesquisas para substituir esse material nos condutores transparentes.

Assim sendo os pesquisadores desse projeto desenvolveram um novo filme transparente condutor, utilizando um novo método de síntese. O método consiste em formar um composto de bário com estanho e oxigênio (BaSnO3). Entretanto o estanho é substituído por um precursor de estanho, que aprimora a reatividade química e aprimora a formação de óxido do metal.

A vantagem é que o bário e o estanho são muito mais abundantes do que o indium, dessa forma possuem um menor valor agregado. Ademais, o processo gerou um material com controle de espessura, composição e concentração de defeitos sem precedentes.

Bharat Jalan, professor de engenharia de materiais da University of Minnesota e líder do projeto, diz que devido a essas propriedades o ramo da invenção é grande, podendo ser utilizado em telas de eletrônicos, telas touchscreen e até mesmo em células solares que necessitam que a luz passe através do dispositivo.

Os autores acreditam que a síntese pode ser reproduzida alterando os materiais constituintes, além do processo ser reprodutível e escalável. Como sempre, por mais que o material já apresente propriedades muito melhores do que os outros materiais da sua mesma classe, mais pesquisas devem ser realizadas, pois ainda existem muitas melhorias que podem ser feitas. Como por exemplo, reduzir os defeitos existentes na escala atômica.

Referências:

PRAKASH, Abhinav et al. Wide bandgap BaSnO3 films with room temperature conductivity exceeding 104 S cm− 1. Nature Communications, v. 8, p. 15167, 2017.

Discovery of new transparent thin film material could improve electronics and solar cells

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