Materiais Avançados

Circuitos elétricos de madeira são impressos em 3D

Circuitos elétricos de madeira são impressos em 3D
Uma microcadeira de celulose e, à direita, amostras da biotinta condutora (com nanotubos de carbono) e não-condutora. [Imagem: Peter Widing]

Nanocelulose

Uma impressora 3D capaz de imprimir peças de celulose pode parecer apenas mais uma curiosidade de um campo que não para de crescer e incorporar novos materiais.

Mas o alcance dessa nova possibilidade pode ser maior do que parece à primeira vista.

Para isso, basta lembrar dos avanços recentes no campo da eletrônica biodegradável, que permitiram a construção de um papel luminoso de celulose e de um chip de madeira.

A expectativa é que a nanocelulose possa ajudar a diminuir o problema do lixo eletrônico, graças à fabricação de circuitos eletrônicos que se decomponham naturalmente quando chegarem ao fim da vida útil.

E a equipe do professor Paul Gatenholm, da Universidade de Chalmers, na Suécia, quer ir além, usando outros biopolímeros na fabricação de circuitos eletrônicos.

No lado da eletrônica, a equipe incorporou nanotubos de carbono na matriz de nanocelulose impressa, criando materiais eletricamente condutores.

Tinta de celulose

A dificuldade de usar a celulose como tinta em impressoras 3D é que ela não funde quando aquecida.

A equipe então misturou as nanofibrilas de celulose em um hidrogel que é mais de 95% água. A mistura pode então ser depositada através do bocal de uma bioimpressora, do mesmo tipo das que estão sendo usadas para fabricar implantes médicos.

A seguir, é necessário um cuidadoso processo de secagem para manter a forma final do objeto.

"Nós desenvolvemos um processo no qual nós congelamos os objetos e removemos a água por diferentes meios para controlar o formato dos objetos secos. É também possível deixar a estrutura colapsar em uma direção, criando filmes finos," disse Gatenholm.

Quando são adicionados nanotubos à biotinta de celulose, é possível criar partes condutoras nos objetos, levando eletricidade ao seu interior.

"As aplicações potenciais incluem sensores integrados a embalagens, têxteis que convertem o calor do corpo em eletricidade e curativos para ferimentos que podem se comunicar com os profissionais de saúde," disse Gatenholm.





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