Engenheiros elétricos da Universidade Duke demonstraram uma técnica de impressão que produz eletrônicos totalmente funcionais e recicláveis em escala submicrométrica. O avanço, publicado em 17 de outubro de 2025 na revista Nature Electronics, pode impactar o mercado global de telas eletrônicas, estimado em mais de US$ 150 bilhões, e reduzir a pegada ambiental do setor.
O método, descrito como “capillary flow printing”, consegue fabricar transistores de filme fino (TFTs) usando tintas à base de carbono. As estruturas impressas apresentam canais com dimensões inferiores a um micrômetro, requisito fundamental para alcançar desempenho elétrico comparável ao dos processos industriais atuais.
Como funciona a nova técnica
A equipe liderada pelo professor Aaron Franklin utilizou impressoras de alta precisão desenvolvidas pela francesa Hummink Technologies. O equipamento explora a diferença de energias de superfície para extrair minúsculas quantidades de tinta de um micropipeta, fenômeno semelhante ao que permite que papel-toalha absorva líquidos.
Foram empregadas três formulações de tinta: nanotubos de carbono, grafeno e nanocelulose. Os pesquisadores ajustaram as propriedades desses fluidos para imprimir em substratos rígidos, como vidro e silício, ou flexíveis, como papel e Kapton. Com o novo sistema, foi possível formar trilhas de dezenas de micrômetros de comprimento separadas por lacunas submicrométricas, que funcionam como canais dos transistores.
Potencial para a indústria de displays
Segundo Franklin, cada tela digital contém uma matriz de minúsculos TFTs responsáveis pelo controle de pixels. Enquanto painéis LCD exigem um transistor por pixel, telas OLED precisam de pelo menos dois, aumentando a demanda por componentes de alto desempenho.
Em trabalhos anteriores, o grupo de Duke já havia acionado alguns pixels de um display LCD com transistores impressos e recicláveis. Agora, com a redução do tamanho dos canais, os pesquisadores afirmam estar próximos de repetir o feito em painéis OLED, que necessitam de correntes mais altas.
Imagem: Internet
Além de dispensar etapas de fabricação a vácuo, intensivas em energia, a técnica permite recuperar integralmente os materiais ao final da vida útil, enfrentando o problema de apenas cerca de 25% dos resíduos eletrônicos serem reciclados, conforme estimativas da ONU.
Próximos passos e financiamento
Franklin considera as telas o mercado mais promissor para a tecnologia, mas observa que sensores impressos em alta densidade também podem se beneficiar. O pesquisador aponta, entretanto, a necessidade de novos investimentos após o encerramento do programa “Future Manufacturing” da National Science Foundation, originalmente previsto para apoiar a continuidade do projeto.
Com informações de Nanowerk
