Nos últimos anos, a indústria eletrônica tem mobilizado governos e empresas para o desenvolvimento de produtos inovadores e sustentáveis. Importantes avanços têm sido alcançados em relação a um dos componentes básicos dessa indústria: os dispositivos semicondutores. Estes materiais semicondutores possuem valores de condutividade intermediários entre os materiais metálicos e os isolantes. Através, por exemplo, da manipulação química de suas estruturas pode-se manipular as propriedades eletrônicas e estruturais, de modo que possam ser usadas como dispositivos eletro-ópticos, por exemplo o LED; fotovoltaicos, como os painéis solares, eletrônicos e sensores.
Os progressos têm levado ao surgimento de novos tipos de dispositivos à base de Carbono, que são nomeados dispositivos orgânicos. A pesquisa Estudo de sistemas orgânicos para aplicação em dispositivos, coordenada pela professora Raigna Augusta da Silva Zadra Armond, da Universidade Federal de Uberlândia (UFU), é uma das iniciativas de destaque na área.
De acordo com a pesquisadora, o projeto que contou com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), tinha como objetivo principal desenvolver dispositivos semicondutores orgânicos baseados em novos polímeros conjugados e estudar suas propriedades ópticas e elétricas. “Do ponto de vista de aplicação, a gente conseguiu sintetizar materiais orgânicos semicondutores diferentes para aplicação em dispositivos, pois no início trabalhávamos com materiais comerciais. Um dos nossos grandes desafios em aplicação para esses materiais orgânicos eram os dispositivos fotovoltaicos, que captam a energia solar e transformam em energia elétrica. Nesse sentido, conseguimos sintetizar materiais diferentes dos que existente no mercado”, afirma.
Raigna aponta que uma das vantagens desses materiais sintetizados é a possibilidade de manipulá-lo quimicamente de modo a propor aplicações específicas. Os dispositivos feitos de materiais orgânicos possuem custo de fabricação mais barato, permitem fazer dispositivos mais flexíveis e dispositivos com melhor definição de imagem, dentre outras. Além disso, como são mais biodegradáveis, eles poluem menos. A desvantagem é que eles ainda são muito sensíveis à luz e ou à umidade, possuindo um tempo de vida curto, se comparado aos dispositivos inorgânicos. Ou seja, como degradam facilmente, é preciso que sejam encapsulados. “Essa é ainda uma grande limitação que tem que ser trabalhada, e o que fizemos é propor novos materiais semicondutores orgânicos, de modo a diminuir essa sensibilidade e aumentar o tempo de vida dos mesmos”, acrescenta.
A tecnologia dos dispositivos orgânicos é promissora, constituindo o futuro de displays, fontes de iluminação altamente eficientes e a produção de energia limpa e renovável. “Há umas três décadas, pesquisamos esses materiais para substituir os inorgânicos, como o silício, na produção de transistores (componente de circuito elétrico) para chips, células solares e em diversas outras variedades de dispositivos eletrônicos e eletro-ópticos”, lembra Raigna. “Percebe-se, ainda, o êxito do projeto não só em relação à síntese de novos polímeros semicondutores e seus derivados, na caracterização desses materiais e na proposição de um primeiro ensaio do dispositivo fotovoltaico, como também nas publicações relacionadas, na formação de pesquisadores e na geração de patente”, conclui a pesquisadora.
Fonte: Assessoria de Comunicação Social FAPEMIG