Novo método imprime cobre resistente à água do mar, ao calor e a ambientes corrosivos, abrindo caminho para uma nova geração de dispositivos eletrônicos mais baratos

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Novo método imprime cobre resistente à água do mar, ao calor e a ambientes corrosivos, abrindo caminho para uma nova geração de dispositivos eletrônicos mais baratos

Escrito por Andriely Medeiros de Araújo

Publicado em 24/07/2026 às 21:37

Ciência e Tecnologia

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Tinta de cobre desenvolvida por pesquisadores cria superfícies condutoras, suporta ambientes agressivos e pode baratear a fabricação de eletrônicos.

Uma camada de cobre produzida por impressão permaneceu preservada depois de passar seis meses submersa em água do mar. O resultado foi obtido com uma tinta de cobre reativa desenvolvida por Jun Zhang e pesquisadores de diferentes instituições.

A técnica permite criar desenhos condutores diretamente sobre diversos materiais, sem depender das formas tradicionais de processamento do metal. O revestimento também apresentou resistência a condições que normalmente favorecem oxidação, corrosão e deterioração.

O trabalho pode ter impacto principalmente na indústria eletrônica, que utiliza o cobre para conduzir eletricidade em circuitos, baterias, painéis solares, centros de dados e equipamentos ligados à inteligência artificial.

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O que os pesquisadores conseguiram fazer?

A equipe partiu de uma solução líquida de coloração azul. Depois da aplicação e do aquecimento, o material forma uma superfície composta por cobre com baixa resistência elétrica. O processo precisa ocorrer em uma faixa de temperatura entre 100 °C e 150 °C.

Apesar dessa exigência, o nível térmico é inferior ao necessário em tentativas anteriores de produzir revestimentos semelhantes. A tinta de cobre também permite a união das partículas metálicas durante essa etapa. Ao mesmo tempo, cria uma proteção na superfície, o que ajuda a impedir a rápida degradação do material.

O funcionamento depende de ligantes produzidos a partir de catecol. Essas substâncias participam da transformação dos compostos presentes na tinta até a formação do cobre metálico. Os ligantes também favorecem a fusão entre as partículas em temperaturas relativamente baixas. Depois dessa união, a própria composição ajuda a proteger a camada contra reações com o ambiente.

O resultado é um revestimento flexível, condutor e mais estável. Essa combinação era difícil de obter porque camadas muito finas de cobre costumam ficar especialmente expostas ao contato com substâncias corrosivas.

Material enfrentou ácido, sulfeto e calor

Os pesquisadores submeteram as amostras a diferentes condições para observar quanto tempo o cobre permaneceria funcional. Os testes envolveram substâncias corrosivas e exposição prolongada a temperaturas elevadas.

A camada produzida resistiu por:

• mais de mil horas em ambiente ácido;
• mais de 200 horas em contato com sulfeto;
• mais de 240 horas a uma temperatura de 140 °C;
• seis meses completamente submersa em água do mar.

A permanência no ambiente marinho foi um dos ensaios mais severos. Mesmo após esse período, o cobre impresso continuou intacto, segundo os resultados apresentados pela equipe.

Tinta de cobre foi usada para imprimir circuitos

Para demonstrar que o método não funcionava apenas em pequenas amostras de laboratório, os pesquisadores produziram estruturas com formatos e finalidades diferentes. Entre elas estavam trilhas responsáveis pela passagem de corrente elétrica.

A técnica foi aplicada em:

• células solares;
• placas de circuito impresso;
• uma réplica reduzida da estátua de Testudo, mascote da Universidade de Maryland;
• modelos em pequena escala da Torre Eiffel.

As demonstrações também mostraram que a aplicação pode acompanhar desenhos mais complexos. Isso amplia a possibilidade de uso da tinta de cobre em peças com formatos variados.

Tecnologia pode mudar produção de eletrônicos

Dentro de uma placa eletrônica, as trilhas metálicas fazem a conexão entre componentes e transportam a corrente. O cobre é amplamente empregado nessa função por sua capacidade de condução. Segundo Shenqiang Ren, professor da Universidade de Maryland, o material impresso poderá desempenhar o papel da fiação em uma nova geração de equipamentos.

A expectativa é fabricar esses dispositivos com menor custo, maior rapidez e redução do desperdício. A possibilidade de depositar o metal somente nas áreas necessárias também pode simplificar etapas produtivas. Em processos convencionais, parte do material precisa ser removida depois da aplicação.

Método pode substituir tratamentos tradicionais

A indústria utiliza procedimentos como galvanoplastia e corrosão química para criar revestimentos e circuitos de cobre. Essas técnicas podem exigir várias etapas, equipamentos específicos e uso de produtos químicos. A nova abordagem busca formar o desenho metálico diretamente sobre a superfície.

Com isso, os pesquisadores esperam diminuir o tempo de fabricação e a quantidade de resíduos gerados. O método também pode reduzir despesas relacionadas ao processamento. No entanto, sua adoção comercial dependerá da capacidade de ampliar a produção mantendo a mesma qualidade obtida nos experimentos.

Cobre pode ocupar lugar hoje reservado à prata

Algumas tintas condutoras utilizam metais mais caros para garantir estabilidade e passagem eficiente de corrente. A prata aparece entre os materiais empregados nessas aplicações. A equipe considera que a tinta de cobre poderá oferecer uma alternativa mais econômica.

O objetivo é aproveitar um metal amplamente utilizado na indústria sem enfrentar os problemas de oxidação que limitavam sua aplicação em camadas impressas.

Liangbing Hu, integrante do estudo, afirmou que a tecnologia possui potencial para ampliar o uso do cobre em aplicações eletrônicas, energéticas e ambientais atualmente atendidas por materiais de maior custo.

Uso vai além das placas de circuito

A condução elétrica está presente em diferentes tecnologias da vida cotidiana. Sistemas de comunicação, painéis fotovoltaicos e baterias dependem de conexões metálicas para funcionar. O cobre também é essencial em infraestruturas de inteligência artificial e centros de processamento de dados.

Nesses ambientes, grandes quantidades do metal são empregadas na distribuição de eletricidade e na ligação entre componentes. Uma técnica de impressão mais simples poderia atender peças pequenas e superfícies com geometrias específicas.

A flexibilidade do material também abre espaço para dispositivos que não utilizem estruturas completamente rígidas. A pesquisa resolveu dois obstáculos importantes: permitir a impressão do cobre em condições ambientais e reduzir a exposição do metal à corrosão depois da aplicação. Ainda assim, o processo não ocorre sem aquecimento.

A superfície precisa suportar temperaturas de pelo menos 100 °C. Isso pode limitar o uso em materiais sensíveis ao calor ou exigir adaptações na fabricação. Por outro lado, a temperatura máxima de 150 °C é considerada baixa em comparação com métodos experimentais anteriores. Essa diferença pode facilitar a integração da técnica a algumas linhas de produção.

Tinta de cobre pode reduzir materiais desperdiçados

A impressão direta permite posicionar o condutor apenas no desenho definido pelo projeto. Dessa maneira, o fabricante não precisaria revestir uma grande área para remover posteriormente as partes desnecessárias.

Essa característica pode diminuir o consumo de metal e de substâncias utilizadas na retirada do excesso. Também pode encurtar a quantidade de etapas entre a preparação da superfície e a obtenção do circuito final.

A tinta de cobre ainda precisará avançar além dos testes de laboratório antes de substituir processos industriais em larga escala. Os resultados, contudo, mostram que o metal pode ser impresso, permanecer condutor e resistir por longos períodos mesmo em condições agressivas.

A pesquisa foi publicada na Science, veja aqui

Fonte

Inovação Tecnológica