A Nemzeti Energia- és Anyagkutató Központ (CNPEM) a PUC-RIO-val együttműködve kidolgozott egy tanulmányt, amely új fenntartható utakat nyitott.
A CNPEM és a PUC-RIO együttműködésében végzett kutatás leküzdött egy kihívást a nagy elektromos vezetőképességű mikrocsatornák előállításában, és megnyitja az utat elektronikus és elektrokémiai eszközökben való felhasználásuk előtt.
Ezt a jelentős technológiai kihívást Mathias Strauss és Murilo Santhiago, a Nemzeti Energia- és Anyagkutató Központ (CNPEM) kutatói, valamint Omar Ginoble Pandoli, a Rio de Janeirói Pápai Katolikus Egyetem (PUC-Rio) munkatársa és a Serrapilheira Intézet által finanszírozott csapataik győzték le, akik a bambusz természetes szerkezetét használták.
A munka cikk formájában jelent meg a Királyi Kémiai Társaság neves Journal of Materials Chemistry A folyóiratában.
Felfedezés
A bambusz nagyszámú, tökéletesen elrendezett, hajszálvékony mikrocsatornával rendelkezik. A tudósok centiméterenként 40-60 mikrocsatornát azonosítottak a bambuszhajtás falában. Ezek alkotják a növény érrendszerét, lehetővé téve a víz és a tápanyagok szállítását. Ez a mikrotubusokból (érrendszeri kötegekből) álló hálózat szükséges a növény gyors növekedéséhez, egyes fajok akár heti 1 métert is megnőhetnek.
A Nemzeti Nanotechnológiai Laboratórium (LNNano) továbbfejlesztett elektronmikroszkópos berendezéseinek használatával lehetővé vált a bambusz teljes szerkezetének pontos feltérképezése, és megnyíltak a lehetőségek elektromos áramkörök és integrált elektrokémiai eszközök építésére való felhasználásukra.
Nagy előnyök
A bambusz egyik fő előnye ezen elektromos áramkörök építésében a hatalmas költségek és a hagyományos ipari módszerekkel történő ilyen elrendezésű és mikrometrikus méretű mikrostruktúrák előállításának nehézsége. A fémes bevonat nagyon vékony (10-15 µm), körülbelül tízszer kisebb, mint a csatornák átmérője, ami rendkívül könnyű és vezetőképes anyagot eredményez.
A bambusz használatának egy másik jelentős és fontos előnye a technológiai és fenntartható termékek gyártásának skálázhatósága. Mivel a bambusz olyan gyorsan és könnyen növekszik a trópusi országokban, a legtöbb fejlődő gazdaság kiaknázhatná, versenyelőnyre szert téve ezzel az új technológiával az energia, az intelligens anyagok és az oktatás területén.