Uma nova resenha publicada no Jornal Internacional de Fabricação Extrema descreve um método mais poderoso para a produção de ultra-limpeza, personalizável nanopartículas, avançando Sistemas sensoriais artificiais e interfaces humanas-máquina.
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O estudo se concentra na ablação a laser em líquidos (LAL) como uma alternativa promissora à síntese tradicional de nanopartículas. A técnica usa pulsos de laser ultra-curto para quebrar alvos de metallic submersos em líquido, produzindo altamente puro, sem surfactante nanopartículas com tamanho, forma e composição controláveis.
Pesquisadores da Universidade de Ajou e da Samsung Electronics dizem que a LAL pode simplificar a fabricação para eletrônicos avançados, oferecendo produção mais limpa e maior escalabilidade.
Ao ajustar o comprimento de onda, a intensidade, a duração do pulso e a escolha média líquida do laser, os cientistas podem criar uma variedade de nanoestruturas, incluindo metais puros, ligas, óxidos metálicos e casca de núcleo ou heterestruturas complexas. Essas partículas livres de ligantes são particularmente adequadas para dispositivos imitando os sentidos e sinapses humanos, onde superfícies limpas melhoram a sensibilidade e a resposta.
Ligas de alta entropia e nanopartículas de metallic nobres feitas through LAL mostraram desempenho encorajador nesses campos. Como essas nanopartículas não possuem ligantes ou impurezas superficiais, elas podem interagir com mais eficiência com o ambiente, resultando em sensores mais sensíveis, mais rápidos e capazes de realizar muitas atividades simultaneamente.
Por exemplo, nanopartículas de liga de alta entropia demonstraram potencial em sensores de hidrogênio e sistemas de memória do tipo cerebral, enquanto nanopartículas derivadas de metais nobres com características específicas da superfície podem melhorar a detecção de luz ou gás.
A ablação a laser em líquidos oferece uma maneira limpa e escalável de produzir alto desempenho nanomateriais. Isso pode mudar fundamentalmente a maneira como projetamos e integramos materiais para eletrônicos flexíveis e sistemas sensoriais inteligentes.
Sungjun Park, Autor e Professor Correspondente, Universidade Ajou
Os desafios permanecem em escala LAL para a produção em massa e manter a estabilidade das nanopartículas sem surfactantes. A equipe recomenda mais pesquisas sobre monitoramento em tempo actual, fabricação contínua e integração prática de dispositivos.
A LAL poderia ajudar a fechar a lacuna entre a computação biologicamente inspirada e a síntese nanomaterial, à medida que as tecnologias imersivas e inteligentes se tornam mais difundidas na vida cotidiana. Isso proporcionaria uma nova maneira de pensar em como projetar materiais para máquinas que veem, sentem e pensam mais como seres humanos.
Referência do diário:
Choi, J.-G., et al. (2025). Síntese de nanopartículas à base de metallic escalável through ablação a laser em líquidos para dispositivos sensoriais e sinápticos transformadores. Jornal Internacional de Fabricação Extrema. doi.org/10.1088/2631-7990/ade836.