Efeito sinérgico de ativação térmica e plasma. Crédito: POSTECH
Imagine ser capaz de usar seu smartphone no pulso, não como um relógio, mas literalmente como uma pulseira flexível que envolve seu braço. Que tal roupas que carregam seus gadgets apenas por usá-las?
Recentemente, uma equipe colaborativa liderada pelo Professor Jin Kon Kim e Dr. Keon-Woo Kim da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang (POSTECH), Professor Taesung Kim e MS/Ph.D. o estudante Hyunho Seok da Universidade Sungkyunkwan (SKKU) e o professor Hong Chul Moon da Universidade de Seul (UOS) deram um passo mais perto de tornar esta realidade. Este trabalho de pesquisa foi publicado em Materiais avançados.
Desafios no desenvolvimento de dispositivos flexíveis
Os óxidos metálicos mesoporosos (MMOs) são caracterizados por poros que variam de 2 a 50 nanômetros (nm) de tamanho. Devido à sua extensa área de superfície os MMOs têm diversas aplicações como armazenamento de energia de alto desempenho e catálise eficiente semicondutorese sensores.
No entanto, a integração de MMOs em dispositivos vestíveis e flexíveis continua a ser um grande desafio, porque os substratos plásticos não conseguem manter a sua integridade a temperaturas elevadas (350°C ou superiores), onde os MMOs poderiam ser sintetizados.
Indução simultânea de formação de óxidos metálicos e remoção de moldes. Crédito: POSTECH
A equipe de pesquisa abordou esse problema usando o efeito sinérgico do calor e plasma para sintetizar vários MMOs, incluindo óxido de vanádio (V2Ó5), renomados materiais de armazenamento de energia de alto desempenho, V6Ó13TiO2Nb2Ó5, e WO3em materiais flexíveis a temperaturas muito mais baixas (150 ~ 200 óC). As porções químicas plasmáticas altamente reativas fornecem energia suficiente que pode ser compensada pela alta temperatura. Os dispositivos fabricados poderiam ser dobrados milhares de vezes sem perder o desempenho de armazenamento de energia.
O professor Jin Kon Kim, o principal pesquisador, expressou sua opinião, afirmando: “Estamos à beira de uma revolução na tecnologia vestível. Nossa inovação poderá levar a gadgets que não são apenas mais flexíveis, mas também muito mais adaptáveis às nossas necessidades diárias.”
Referência: “Rota sintética universal de baixa temperatura para óxidos metálicos mesoporosos, explorando o efeito sinérgico da ativação térmica e do plasma” por Keon-Woo Kim, Hyunho Seok, Sihoon Son, Su-Jeong Park, Chanwoo Yang, Dongho Lee, Hyo-Chang Lee, Jihun Mun, Hee-Jung Yeom, Min Young Yoon, Bomi Park, Se Hyun Kim, Changshin Jo, Hong Chul Moon, Taesung Kim e Jin Kon Kim, 19 de janeiro de 2024, Materiais avançados.
DOI: 10.1002/adma.202311809
Esta pesquisa foi apoiada pelo Programa Nacional de Pesquisa de Iniciativa Criativa, pelo Programa de Pesquisa Básica em Ciência e Engenharia e pelo Programa de Desenvolvimento de Tecnologia de Nano e Materiais.
