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Proteção de filme para smartphones

11.11.2013

Pesquisadores do Georgia Institute of Technology (EUA) desenvolveram uma nova maneira de obter esses filmes usando a tecnologia de deposição de camada atômica.

Não se trata do filme frágil que pode selar um saco de biscoitos, mas de um filme de barreira de alta qualidade que protege, por exemplo, a tela OLED de um telefone da exposição ao oxigênio ou vapor de hidrogênio. A produção de tal filme requer materiais com características de alto desempenho - óxidos metálicos. Os métodos existentes para fabricar essa proteção de alto desempenho são imperfeitos. Devido ao processo de fabricação, os filmes geralmente apresentam pequenas imperfeições, que permitem a entrada de água ou oxigênio por pequenos orifícios.

Samuel Graham e seus colegas do Instituto de Tecnologia da Geórgia vêm estudando como a tecnologia de deposição de camada atômica pode ser usada para melhorar a qualidade dos filmes protetores. Como resultado, os cientistas criaram novos filmes que podem proteger eletrônicos mesmo sob condições extremas - por exemplo, quando imersos em água salgada por vários meses. Ao criar essas películas protetoras, é possível estender significativamente a vida útil e a confiabilidade dos dispositivos eletrônicos. Tal revestimento é proposto para ser usado em dispositivos biomédicos implantáveis, diodos emissores de luz, displays, células solares e janelas eletrocrômicas orgânicas, que alteram o grau de transmissão de luz quando a tensão é aplicada.

Filmes de barreira de alto desempenho geralmente são feitos usando um método de pulverização catódica ou um método de deposição química de plasma. Nesses métodos, o material é "pulverizado" em um substrato ou cultivado a partir de um plasma, criando uma camada fina que se torna um filme. E embora esses métodos sejam amplamente utilizados na indústria, eles geralmente levam a defeitos, portanto, vários revestimentos são necessários para criar uma barreira protetora de alta qualidade.

Com a tecnologia de deposição de camada atômica, os pesquisadores podem controlar com precisão o processo, até o nível molecular. Isso permite que você crie os filmes mais finos com defeitos mínimos. Durante o processo de fabricação, os pesquisadores cercam o substrato com um gás contendo átomos de metal, em especial o alumínio. As moléculas de gás se acomodam no substrato, formando uma única camada de átomos. O excesso de gás é então removido da câmara e outro gás é introduzido nela, o que cria um óxido metálico impermeável ao ar e à água. Este processo é repetido para atingir a espessura de filme desejada, que pode ser tão baixa quanto 10 nm.

Para comparação, os filmes produzidos por métodos tradicionais são dezenas e centenas de vezes mais espessos.

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O British Natural Environment Research Council (NERC), o Leverhulme Trust e a Agência Espacial Europeia desenvolveram um novo sistema experimental que compara como o "efeito surfactante" se manifesta em diferentes partes do oceano em tempo real. No momento, um total de 13 seções do Oceano Atlântico foram exploradas. Os cientistas mediram a quantidade de gás transportada da atmosfera para o oceano colocando amostras em um tanque especial que pode medir a troca de gases apenas por surfactantes. Usando essas observações e dados de satélite na superfície dos oceanos, a equipe descobriu que os surfactantes podem reduzir a troca de CO2 em 50%.

Esse “vazamento” lento de dióxido de carbono antropogênico da atmosfera para o oceano tem implicações para a previsão climática. Como observam os cientistas, quanto maior a temperatura da superfície da água no oceano, mais surfactantes são formados e, consequentemente, mais lentas são as trocas gasosas.

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