Processamento de nanomateriais bidimensionais em fase líquida para eletrônica impressa e flexível

• Processo: 17/15882-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 15 de outubro de 2017
• Vigência (Término): 14 de outubro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Lauro Tatsuo Kubota
• Beneficiário: Ana Carolina Mazarin de Moraes
• Supervisor: Mark Hersam
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Northwestern University, Evanston, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 16/04739-9 - Fabricação de imunossensores do tipo transistor de efeito de campo (FET) baseados em grafenos quimicamente modificados para detecção ultrassensível de biomarcadores de câncer de pulmão, BP.PD
• Assunto(s): Grafenos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dicalcogenetos de metais de transição | Eletrônica flexível | Eletrônica impressa | Grafeno | nanomateriais bidimensionais | processamento em fase líquida | Química e Engenharia de Materiais

Resumo

Os materiais bidimensionais (2D) têm atraído grande atenção nos últimos anos devido às suas excelentes propriedades eletrônicas, mecânicas e ópticas, tornando-os altamente versáteis como blocos de construção para uma variedade de aplicações. Os materiais 2D podem ser produzidos a partir da esfoliação em fase líquida (LPE) de seus sólidos estendidos em solventes orgânicos e/ou surfactantes, sem reações químicas, no qual a energia requerida para laminar os sólidos em monocamadas é fornecida por ultrassom ou misturador de cisalhamento. As dispersões resultantes são estáveis e altamente processáveis, ideais para formulação de tintas e integração em dispositivos eletrônicos impressos. Além disso, o LPE é um método promissor para produção em escala industrial de materiais 2D. Este projeto visa desenvolver formulações de tintas baseadas em nanomateriais 2D para eletrônica impressa. Basicamente, as nanofolhas 2D serão produzidas a partir de LPE de sólidos lamelares. A separação por espessura e tamanho das nanofolhas será realizada por meio de métodos de separação baseados em centrifugação. As dispersões estáveis e monodispersas serão processadas para resultar em formulações de tintas adequadas para tecnologia de impressão a jato de tinta. Diferentes elementos de dispositivos eletrônicos serão impressos a jato de tinta em substratos flexíveis, formando heteroestruturas bem definidas: grafeno como material condutor para contatos elétricos e conexões, dissulfeto de molibdênio como canal semicondutor e nitreto de boro hexagonal como isolante e dielétrico. Estas heteroestruturas impressas podem ser integradas em dispositivos do tipo transistor de efeito de campo, que surgiram como plataformas eletrônicas modelo para o estudo das propriedades dos materiais. A possibilidade de integrar dois ou mais materiais 2D em estruturas bem definidas abre novos caminhos para a criação de novos dispositivos funcionais para aplicações em optoeletrônica, sensores, armazenamento de energia e assim por diante.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE MORAES, ANA C. M.; HYUN, WOO JIN; SEO, JUNG-WOO T.; DOWNING, JULIA R.; LIM, JIN-MYOUNG; HERSAM, MARK C.. Ion-Conductive, Viscosity-Tunable Hexagonal Boron Nitride Nanosheet Inks. ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS, v. 29, n. 39, AUG 2019. (17/15882-0)