O que é deposição eletroforética?
A deposição eletroforética (EPD) é um método de produção de revestimentos ou filmes em objetos eletricamente condutores ou, em alguns casos, criação de componentes e materiais independentes usando um processo chamado eletroforese. Este termo descreve a migração de partículas eletricamente carregadas em um líquido em direção a um eletrodo sob a influência de uma corrente elétrica. Pequenas partículas suspensas em um líquido costumam ter uma carga elétrica positiva ou negativa devido à maneira como suas moléculas interagem com as do meio. Se uma corrente direta for aplicada através da suspensão usando eletrodos, as partículas se moverão em direção ao eletrodo com a carga oposta. A eletroforese é comumente usada em análises bioquímicas e se tornou uma parte importante de muitos processos industriais.
Também conhecida como revestimento eletroforético ou e-coating, a deposição eletroforética usa o objeto a ser revestido como um eletrodo no qual partículas depositadas de maneira oposta são depositadas, formando uma camada. Dependendo do uso do eletrodo positivo ou negativo, o processo pode ser chamado de eletrodeposição anódica ou catódica, respectivamente. Onde as partículas normalmente seriam eletricamente neutras, um composto pode ser ligado a elas para fornecer uma carga elétrica em suspensão. A repulsão elétrica resultante entre as partículas também as impede de se aglomerarem.
Esse processo tem muitas aplicações, principalmente em nanotecnologia e ciência de materiais. Ao contrário da galvanoplastia, o EPD pode ser usado para depositar uma ampla gama de substâncias não metálicas, além de metais, e é um método relativamente rápido e de baixo custo de aplicar um revestimento isolante ou protetor a pequenos componentes elétricos. Normalmente, no entanto, o revestimento tem uma resistência elétrica mais alta que o eletrodo, de modo que, à medida que o processo continua, a corrente diminui com o aumento da resistência. Isso pode impor limites ao seu uso.
Também é possível remover o depósito do eletrodo para formar um objeto separado. Por exemplo, a deposição eletroforética pode ser empregada para depositar nanotubos de carbono suspensos em um eletrodo plano, formando uma fina película de nanotubos que podem ser destacados. Os filmes de nanotubos de carbono têm muitas aplicações, incluindo células solares de filme fino, células de combustível e telas sensíveis ao toque.
A deposição eletroforética também permite a fabricação de novos tipos de material cerâmico. Os materiais compósitos podem ser sintetizados usando uma mistura de nanopartículas em uma suspensão, resultando em, por exemplo, resistência melhorada ou propriedades elétricas úteis. Outra aplicação importante é em materiais com classificação funcional (MGF); é possível criar objetos compostos por dois materiais que normalmente são incompatíveis, talvez por causa das diferentes taxas de expansão térmica, garantindo um gradiente constante entre os dois em vez de um limite nítido. Isto é conseguido variando a composição da suspensão durante a eletroforese. Os laminados compostos por camadas alternadas de diferentes materiais também podem ser fabricados simplesmente alternando entre diferentes suspensões.