Un studiu care a deschis noi căi sustenabile a fost elaborat de Centrul Național de Cercetare în Energie și Materiale (CNPEM), în parteneriat cu PUC-RIO.
Cercetările realizate de CNPEM, în parteneriat cu PUC-RIO, au depășit o provocare în fabricarea microcanalelor cu conductivitate electrică ridicată și deschid calea pentru utilizarea lor în dispozitive electronice și electrochimice.
Această provocare tehnologică majoră a fost depășită de cercetătorii Mathias Strauss și Murilo Santhiago de la Centrul Național de Cercetare în Energie și Materiale (CNPEM), împreună cu Omar Ginoble Pandoli de la Universitatea Pontificală Catolică din Rio de Janeiro (PUC-Rio) și echipele lor finanțate de Institutul Serrapilheira, care au folosit structura naturală a bambusului.
Lucrarea a fost publicată ca articol în renumita revistă Journal of Materials Chemistry A, a Societății Regale de Chimie.
Descoperire
Bambusul are un număr mare de microcanale de grosimea unui fir de păr, care sunt perfect aliniate. Oamenii de știință au identificat între 40 și 60 de microcanale la fiecare centimetru al peretelui culmului de bambus. Acestea constituie sistemul vascular al plantei, care permite transportul apei și nutrienților. Această rețea de microtuburi (fascicule vasculare) este necesară pentru ca planta să crească rapid, iar la unele specii poate crește până la 1 metru pe săptămână.
Cu ajutorul echipamentelor îmbunătățite de microscopie electronică de la Laboratorul Național de Nanotehnologie (LNNano), a fost posibilă cartografierea cu precizie a întregii structuri a bambusului și s-au deschis posibilități de utilizare a acestuia pentru construirea de circuite electrice și dispozitive electrochimice integrate.
Mari avantaje
Unul dintre principalele avantaje ale bambusului pentru construirea acestor circuite electrice este costul enorm și dificultatea utilizării metodelor industriale convenționale pentru fabricarea microstructurilor cu acest aranjament și dimensiuni micrometrice. Învelișul metalic este foarte subțire (10-15 µm), de aproximativ zece ori mai mic decât diametrul canalelor, rezultând un material extrem de ușor și conductiv.
Un alt avantaj semnificativ și important al utilizării bambusului este scalabilitatea în producția de produse tehnologice și sustenabile. Întrucât bambusul crește foarte rapid și ușor în țările tropicale, majoritatea economiilor în curs de dezvoltare l-ar putea exploata. Această nouă tehnologie ar avea un avantaj competitiv în domeniile energiei, materialelor inteligente și educației.