Una nueva investigación muestra envolver nanocables de plata, que son prometedoras para aplicaciones como pantallas flexibles y células solares, con una capa ultrafina de carbono llamada grafeno protege las estructuras de daños y podría representar una clave para realizar su potencial comercial. Las imágenes inferiores muestran cómo el revestimiento de grafeno protege los nanocables incluso cuando están sujetos a 2,5 megavatios de intensidad energética por centímetro cuadrado de un láser de alta energía. una intensidad que vaporiza los cables desenvueltos. Las imágenes superiores muestran cómo los cables desenvueltos se dañan con una intensidad energética de tan solo 0,8 megavatios por centímetro cuadrado. Crédito:Foto de la Universidad de Purdue)
Los nanocables de plata son prometedores para aplicaciones como pantallas flexibles y células solares, pero su susceptibilidad al daño de la radiación ultravioleta de alta energía y las duras condiciones ambientales ha limitado su comercialización.
Una nueva investigación sugiere envolver los nanocables con una capa ultrafina de carbono llamada grafeno que protege las estructuras de daños y podría representar una clave para realizar su potencial comercial.
"Demostramos que incluso si solo tiene un material de un átomo de espesor, Puede proteger de una enorme cantidad de daño por radiación UV, "dijo Gary Cheng, profesor asociado de ingeniería industrial en Purdue University.
Los dispositivos hechos de nanocables de plata y grafeno podrían encontrar usos en células solares, pantallas flexibles para ordenadores y electrónica de consumo, y futuros circuitos "optoelectrónicos" para sensores y procesamiento de información. El material es flexible y transparente, pero eléctricamente conductor, y es un posible reemplazo del óxido de indio y estaño, o ITO. La industria está buscando alternativas a la ITO debido a sus inconvenientes:es relativamente costosa debido a la abundancia limitada de indio, y es inflexible y se degrada con el tiempo, volviéndose frágil y obstaculizando el rendimiento, dijo Suprem Das, ex estudiante de doctorado de Purdue y ahora investigador postdoctoral en la Universidad Estatal de Iowa y el Laboratorio Ames.
Sin embargo, Un factor importante que limita las aplicaciones comerciales de los nanocables de plata es su susceptibilidad a entornos hostiles y ondas electromagnéticas.
"El daño por radiación está muy extendido, "dijo Das, quien dirigió el trabajo con el estudiante de doctorado de Purdue Qiong Nian (pronunciado Chung Nee-an). "El daño se produce en las imágenes médicas, en aplicaciones espaciales y solo por la exposición prolongada a la luz solar, pero ahora estamos viendo que si envuelve nanocables de plata con grafeno, puede superar este problema ".
Los hallazgos aparecieron en octubre en la revista. ACS Nano , publicado por la American Chemical Society. El artículo fue escrito por Das; Nian; estudiantes de posgrado Mojib Saei, Shengyu Jin y Doosan Back; anterior asociado de investigación postdoctoral Prashant Kumar; David B. Janes, profesor de ingeniería eléctrica e informática; Muhammad A. Alam, el profesor Jai N. Gupta de Ingeniería Eléctrica e Informática; y Cheng.
La espectroscopia Raman fue realizada por el Departamento de Física y Astronomía de Purdue. Los hallazgos mostraron que el revestimiento de grafeno protegía los nanocables incluso cuando estaban sujetos a 2,5 megavatios de intensidad energética por centímetro cuadrado de un láser de alta energía. que vaporiza los cables desenvueltos. Los cables desenvueltos se dañaron con una intensidad energética de tan solo 0,8 megavatios por centímetro cuadrado.
"Parece que el recubrimiento de grafeno extrae y difunde la energía térmica de los nanocables, "Dijo Das. El grafeno también ayuda a prevenir el daño por humedad.
La investigación es una continuación de hallazgos anteriores publicados en 2013 y detallados en este documento.
