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11 de fevereiro de 2011

Grupo de pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos estuda a eletrônica do futuro

Com estudos que parecem ficção científica, grupo já domina algumas técnicas e busca o aperfeiçoamento das aplicações, diariamente, para colocar o Brasil em um patamar de produtor da nova tecnologia

Ultimamente, tem-se comentado, exaustivamente, sobre a degradação do meio ambiente, causada, principalmente, pela produção contínua de “energia suja”, tendo como matéria-prima carvão, gás natural e diesel, por exemplo.

Por outro lado, pelo mesmo motivo, muito esforços vêm sendo empreendidos na produção da chamada “energia limpa”, e, provavelmente, você ainda não deve ter ouvido falar a respeito da Eletrônica Orgânica (EO). Saiba, então, que ela já é apontada como a energia do futuro e, nos próximos parágrafos, você entenderá o porquê.

Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica (INEO)

O transistor é o elemento fundamental da eletrônica, que permite o processamento de informação, e foi testado, pela primeira vez, nos Estados Unidos, em 1947. Desde então, este minúsculo dispositivo tem sido responsável por toda tecnologia relacionada, principalmente, às telecomunicações e à ciência da computação, e tem muito a ver com a Revolução Eletrônica ocorrida de 1950 até agora. “A segurança de qualquer país e a sua riqueza, hoje, dependem do quanto ele é evoluído em eletrônica e o Brasil, nesse aspecto, tem um enorme déficit, que tende a aumentar”, conta Roberto Mendonça Faria, docente do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) e pesquisador na área de Eletrônica Orgânica. “Hoje vale muito mais um país dominar a tecnologia aplicada à segurança nacional do que ter um exército bem montado. Portanto, o Brasil precisa tirar, obrigatoriamente, esse atraso”.

O docente, também coordenador do Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica (INEO), afirma que “não há dúvidas de que a EO será um ramo da eletrônica extremamente importante ao longo do século XXI, e como é uma área nova, tanto em pesquisa científica, quanto em aplicações, pode ser que esteja aí a chance de o Brasil recuperar seu espaço entre os países produtores de tecnologias avançadas”, afirma Faria.

O INEO, que conta com mais de 30 grupos de pesquisa em EO em todo o Brasil, deve contribuir para resolver essa problemática nacional. O grupo começou a estudar propriedades elétricas e orgânicas de polímeros- macromoléculas sintéticas e naturais-, com propriedades eletrônicas, desde a década de 70, e, a partir de então, tem sintetizado tais polímeros e estudado suas aplicações. “Economicamente falando, essa nova eletrônica movimentará centenas de bilhões de dólares a partir da década de 20, e a tendência é aumentar cada vez mais sua inserção na economia do planeta. Nesse mercado global, o Brasil deve agregar conhecimento para uso interno e sair do papel de comprador, apenas, para se tornar também um vendedor dessa nova tecnologia”, completa Faria.

O INEO no IFSC

No grupo de pesquisa do IFSC, do qual fazem parte diversos docentes do Instituto, muitos projetos já estão sendo estudados e aplicados. No caso do professor Faria, este orienta alguns projetos de pesquisas, de alunos de pós-graduação, dedicados, exclusivamente, a desenvolver essa nova tecnologia.

Atualmente, o grupo conta com parcerias privadas, sendo a CSEM, empresa suíça que implantou uma unidade no solo brasileiro, uma delas, disposta a financiar os estudos realizados no Instituto.

Um dos orientandos do docente, Giovanni Fornereto Gozzi, desenvolve seu doutorado na área de luminescentes, onde faz o uso de polímeros específicos, capazes de emitir luz. O conceito de “eletroluminescência” é trabalhado pelo aluno, num processo da geração de luz, utilizando-se de fontes limpas para isso. “Os polímeros são processados em solução, que são tipo uma tinta. Ou seja, você transforma energia elétrica em luz, usando processos semelhantes ao de impressão com tinta. Aqui, o grande desafio é transformar o processamento atual no processamento em solução, utilizando-se apenas de materiais orgânicos”, explica Giovanni. “A tecnologia orgânica nos abrirá a possibilidade de telas de televisão ainda mais finas e flexíveis e também painéis de iluminação de altíssima eficiência, por exemplo”, conta.

Já Alexandre de Castro Maciel transforma a solução polimérica em filmes muito finos. Depois de pronto, esse filme se torna o elemento ativo de um transistor. “Com um transistor feito de polímeros, que será fino, leve e de baixo custo, é possível o descarte. Assim sendo, ele pode ser usado em embalagens, substituindo o tradicional código de barras”, explica Alexandre.

Essa troca pode trazer o “supermercado do futuro”, onde através dos dispositivos poliméricos instalados nas embalagens, em conjunto com outro dispositivo instalado em um carrinho de supermercado, a soma das mercadorias no carrinho vem pronta, eliminando a fila nos caixas, e o estresse do comprador.

As telas extremamente flexíveis, estudadas por Pedro Henrique Pereira Rebello e Josiani Cristina Stefanelo, trarão facilidade e satisfação imediata. A televisão do novo século poderá ser impressa: seus circuitos eletrônicos serão feitos de soluções poliméricas orgânicas. Um exemplo prático: um circuito de computador não será mais composto de tantos fios. A famosa plaquinha verde será flexível e lisa, já que todos os fios que a compõe estarão impressos nela. “Os circuitos integrados de agora, por ser metal, precisam de substratos rígidos. Isso é uma desvantagem! Hoje se fala muito em eletrônica flexível. No futuro, você irá numa palestra, com seu computador, desenrola a tela e o liga. Quando terminar, enrola e coloca de volta no bolso”, exemplifica Pedro. Pedro e Josiani, na prática, têm caracterizado a tinta de uma impressora comercial para criar uma tinta polimérica com as mesmas características.

Células solares

O efeito fotovoltaico, ou seja, a transformação de energia solar em elétrica, foi observado, pela primeira vez, em 1839, pelo físico Edmund Becquerel. Quase dois séculos depois, temos placas compostas por células voltaicas, mas, diferentemente de suas antecessoras, que tinham como base o silício, compostas por materiais orgânicos. “O custo para a produção desse tipo de placa ainda é muito alto, e precisamos de uma alternativa de baixo custo, para que essa energia renovável seja viável e amplamente utilizada”, explica Douglas José Coutinho, mestrando de Faria.

Nos Estados Unidos, a empresa Konarka já fabrica as placas de energia solar, feitas de material orgânico. O que Douglas tenta fazer, hoje, auxiliado por Faria, é descobrir a “fórmula” da tecnologia já aplicada e trazê-la ao Brasil. “Já temos condições de competir com essas empresas e já busco a aplicação do dispositivo. Já chegamos à eficiência de 2,5%, enquanto grandes laboratórios dos Estados Unidos e Europa têm uma eficiência de 3,5 a 4%. Estamos muito próximos!”, esclarece Douglas.

O laboratório no qual todo o grupo dos pesquisadores do INEO-IFSC trabalha, já possui equipamentos modernos, que possibilita a viabilidade e aplicação dos estudos.

Com base nessas pesquisas, portanto, é possível, de fato, acreditar que o Brasil esteja próximo do papel de protagonista nessa nova tecnologia, que tem todas as características para tornar-se a mais popular, em um futuro próximo. “Estamos classificados para a final de um mundial, mas, obviamente, não somos os favoritos. Mas, o Brasil tem, sim, potencial, para entrar nessa final e ser um dos candidatos a uma boa colocação. Dependerá da atitude dos pesquisadores da área, da política industrial do país e do investimento contínuo nessa política”, finaliza Faria.

 

Tatiana G. Zanon/Assessoria de Comunicação

Data: 11 de fevereiro

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