Pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais avaliam experimentalmente as propriedades físicas de filmes finos de óxido de zinco para uso na detecção de gases como o ozônio (imagem: ACS Applied Electronic Materials/reprodução)

Publicado em 23/04/2021

Agência FAPESP* – Um grupo de pesquisadores vinculado ao Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) desenvolveu um estudo que destaca a indução de defeitos estruturais no óxido de zinco e sua influência nas propriedades para detecção de gases, o que pode auxiliar no desenvolvimento de sensores mais eficientes para detectar elementos como o ozônio.

O CDMF é um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP sediado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar).

Os resultados do estudo foram descritos no artigo Experimental and Theoretical Insights into the Structural Disorder and Gas Sensing Properties of ZnO, publicado no periódico ACS Applied Electronic Materials. O trabalho tem como autor principal Bruno Sanches de Lima, bolsista de pós-doutorado da FAPESP no Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC-USP).

O óxido de zinco (ZnO) é um importante material semicondutor que apresenta aplicações em células solares, fotocatálise e sensores. A grande versatilidade desse óxido se dá, principalmente, pela possibilidade de produzi-lo em diferentes morfologias nanoestruturadas.

O trabalho investigou experimentalmente as propriedades físicas de filmes finos de ZnO a partir da deposição com o uso da técnica de evaporação RF-magnetron sputtering (que envolve a ejeção de átomos de uma superfície-alvo a partir do bombardeamento por íons energéticos), utilizando um alvo de zinco metálico e a atmosfera de oxigênio puro.

Em entrevista à Assessoria de Comunicação do CDMF, Lima conta que essa técnica foi adotada porque permite o controle preciso de tamanho de grão, morfologia e, consequentemente, de suas propriedades físicas a partir dos parâmetros de deposição, como pressão, potência, distância do alvo e composição da atmosfera.

Quanto à performance desse óxido como sensor de gás, Lima afirma: “A pesquisa demonstrou que esses defeitos atuam como pontos de adsorção de espécies gasosas fortemente oxidantes, apresentando maior sensibilidade para gases tóxicos, como o ozônio, que também são fortemente oxidantes”.

* Com informações da Assessoria de Comunicação do CDMF.
 

Fonte: https://agencia.fapesp.br/35605