Alumínio fica transparente usando eletricidade e gotículas de ácido

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/02/2025

Esquema do processo de anodização que torna o alumínio transparente.
[Imagem: Budlayan et al. - 10.1021/acs.langmuir.4c03303]

Alumínio transparente

Ainda não temos o alumínio transparente puro da ficção científica - na série Jornada nas Estrelas, o alumínio transparente é usado para fabricar janelas de naves estelares e até aquários espaciais, para carregar uma baleia do passado para o futuro.

Mas os óxidos de alumínio transparentes já são uma realidade.

Conhecidos como "talox" (do inglês Transparent ALuminum OXide), são materiais incrivelmente duros e resistentes a arranhões, o que os torna perfeitos para funcionar como revestimentos protetores em eletrônicos, sensores ópticos e painéis solares.

Mas eles não são baratos porque as técnicas disponíveis para fabricá-los são caras e complexas, exigindo lasers de alta potência, câmaras de vácuo ou grandes tanques cheios de ácidos perigosos.

Mas isso está prestes a mudar, graças ao trabalho de Marco Budlayan e colegas da Universidade Ateneo de Manila, nas Filipinas, que acreditam ainda que sua técnica poderá ter amplo uso em óxidos de outros metais.

"Esta técnica de anodização em escala de gotículas pode ser estendida a outros óxidos metálicos transparentes, fornecendo uma rota de fabricação ecologicamente correta e econômica para eletrônicos sustentáveis e outras aplicações relacionadas," afirmaram eles.

Óxido de alumínio transparente é criado aplicando microgotas de solução ácida sobre o alumínio comum e aplicando uma corrente elétrica controlada.
[Imagem: Budlayan et al. - 10.1021/acs.langmuir.4c03303]

Óxidos de alumínio transparentes

Em vez de imergir folhas inteiras de metal em soluções ácidas, como se faz hoje, os pesquisadores aplicaram microgotículas de solução ácida em pequenas superfícies de alumínio, e então aplicaram uma corrente elétrica. Apenas dois volts (2 V) de eletricidade, pouco mais do que o que é disponibilizado por uma pilha AA comum, aplicados durante 10 minutos, foram necessários para transformar o metal em talox com uma transparência semelhante à do vidro.

O processo, chamado "anodização em escala de gotículas", não apenas é mais simples do que os métodos de fabricação existentes, como também é ecologicamente correto, reduzindo o desperdício químico e o uso de energia. Tudo isso o torna muito barato, o suficiente para tirar os talox da lista de meras curiosidades técnicas.

A técnica depende de um efeito especial chamado eletroumectação (electrowetting), a capacidade de controlar eletricamente como os líquidos interagem com superfícies sólidas mediante a aplicação de uma tensão elétrica. Neste caso, um campo elétrico de apenas 2 V altera as propriedades das gotículas, permitindo um controle preciso sobre o processo de anodização.

Esta nova abordagem promete tornar os óxidos de alumínio transparentes mais baratos e mais acessíveis para todas as aplicações, desde telas sensíveis ao toque e lentes até revestimentos ultraduráveis para veículos e edifícios.

Também se torna possível vislumbrar avanços em eletrônicos miniaturizados, já que agora dispomos de uma maneira de converter superfícies metálicas em camadas isolantes e transparentes em escala microscópica - e, para construir um transístor, uma seção isolante é tão importante quanto a seção semicondutora.

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