Eine Studie, die neue nachhaltige Wege eröffnete, wurde vom Nationalen Zentrum für Energie- und Materialforschung (CNPEM) in Zusammenarbeit mit PUC-RIO entwickelt.
Die CNPEM-Forschung hat in Zusammenarbeit mit PUC-RIO eine Herausforderung bei der Herstellung von Mikrokanälen mit hoher elektrischer Leitfähigkeit gemeistert und den Weg für den Einsatz in elektronischen und elektrochemischen Geräten geebnet.
Diese große technologische Herausforderung wurde von den Forschern Mathias Strauss und Murilo Santhiago vom Nationalen Zentrum für Energie- und Materialforschung (CNPEM) zusammen mit Omar Ginoble Pandoli von der Päpstlichen Katholischen Universität Rio de Janeiro (PUC-Rio) und ihren von finanzierten Teams gemeistert das Serrapilheira-Institut, das die natürliche Struktur von Bambus nutzte.
Die Arbeit wurde als Artikel im renommierten Journal of Materials Chemistry A der Royal Society of Chemistry veröffentlicht.
Entdeckung
Bambus verfügt über eine große Anzahl haarfeiner Mikrokanäle, die perfekt ausgerichtet sind. Wissenschaftler haben zwischen 40 und 60 Mikrokanäle in jedem Zentimeter der Bambushalmwand identifiziert. Sie bilden das Gefäßsystem der Pflanze, das den Transport von Wasser und Nährstoffen ermöglicht. Dieses Netzwerk aus Mikroröhren (Gefäßbündeln) ist für das schnelle Wachstum der Pflanze notwendig und kann bei manchen Arten bis zu 1 Meter pro Woche erreichen.
Durch den Einsatz verbesserter elektronischer Mikroskopiegeräte des National Nanotechnology Laboratory (LNNano) war es möglich, die gesamte Bambusstruktur genau abzubilden und eröffnete Möglichkeiten für deren Verwendung zum Aufbau elektrischer Schaltkreise und integrierter elektrochemischer Geräte.
große Vorteile
Einer der Hauptvorteile der Verwendung von Bambus zum Bau dieser elektrischen Schaltkreise liegt in den enormen Kosten und der Schwierigkeit, mit herkömmlichen industriellen Mitteln Mikrostrukturen mit dieser Anordnung und dieser mikrometrischen Abmessung herzustellen. Die metallische Beschichtung ist sehr dünn (10–15 µm), etwa zehnmal kleiner als der Durchmesser der Kanäle, was zu einem extrem leichten und leitfähigen Material führt.
Ein weiterer wesentlicher und wichtiger Vorteil der Verwendung von Bambus ist die Skalierbarkeit bei der Herstellung technologischer und nachhaltiger Produkte. Da Bambus in tropischen Ländern so schnell und einfach wächst, könnten ihn die meisten Entwicklungsländer nutzen. Mit dieser neuen Technologie einen Wettbewerbsvorteil in den Bereichen Energie, intelligente Materialien und Bildung erzielen.
