Construção de um sistema automático para produção de filmes finos por pulverização

Abstract

A técnica de preparação de filmes orgânicos camada sobre camada (Layer-by-Layer) (LbL) tem demonstrado uma elevada relevância no desenvolvimento de dispositivos orgânicos. No entanto, embora seja muito simples e de fácil utilização, esta técnica é morosa, o que, do ponto de vista industrial, a torna não muito competitiva. Recentemente, a técnica LbL foi adaptada, substituindo o processo de adsorção em solução aquosa por pulverização. Este processo permite que os filmes sejam preparados em menos tempo, mantendo a mesma qualidade. Assim, com o objetivo de desenvolver um sistema que permita preparar filmes LbL repetidamente, foi concebido e otimizado, um protótipo de um sistema automático de pulverização para preparação de filmes finos orgânicos camada por camada. O sistema é constituído de um porta substratos com capacidade até dez substratos, movido por um motor de passo que é controlado por um driver ULN2003a. O sistema foi desenvolvido com cinco pulverizadores, cuja pulverização é controlada por válvulas solenoides, permitindo o uso de etapa de lavagem, ou não. Para o seu controlo, foram usados relés e todos estes componentes elétricos são controlados através de um microcomputador Raspberry pi. O manuseamento deste é feito através de uma interface onde o utilizador ajusta as diferentes condições de pulverização, providenciando assim um estudo da influência dos fatores na qualidade estrutural das multicamadas. A completa automatização do sistema permite ainda, que seja apenas necessária a colocação dos substratos a pulverizar. Fatores como distâncias entre pulverizadores e substrato, tempos de pulverização e tempos de espera, pressões de funcionamento, entre outros, foram testados. Usando apenas um pulverizador, foram produzidos filmes com soluções de Poli- (Cloreto de Alilamina) (PAH) e Óxido de Grafeno (GO) revelando resultados de absorvância promissores no crescimento linear das multicamadas. Após a finalização do protótipo foram produzidos filmes com poli-(cloreto de alilamina) (PAH) e poli(1-(4-(3-carboxi-4-hidroxifenilazo) -benzenesulfonamida)-1,2-etanodiil)(PAZO) sob diferentes e determinadas condições, apresentando crescimentos lineares tais como os obtidos pelo método tradicional de imersão.