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Estado de Minas

Fios luminescentes dão origem a aparelhos flexíveis e tecidos eletrônicos

A tecnologia é mais barata que o LED, mas ainda precisa ter a eficiência melhorada


postado em 06/04/2015 10:56 / atualizado em 07/04/2015 12:02

Nos últimos anos, os LEDs — sigla em inglês para diodos emissores de luz — invadiram o mercado na forma de lâmpadas, telas e até mesmo equipamentos médicos, mudando a forma como o mundo vê a luz. Quase seis meses depois de a invenção ser lembrada no prêmio Nobel de Física, uma nova tecnologia promete colaborar com a revolução luminosa em um formato completamente novo. Pesquisadores desenvolveram uma fibra luminescente que pode ser integrada a dispositivos flexíveis e ser até mesmo costurada a uma peça de roupa. A novidade, descrita na revista especializada Nature Photonics, usa uma técnica de fabricação de baixo custo e abre caminho para a produção de dispositivos vestíveis inteligentes.

As fibras luminosas foram desenvolvidas a partir das células eletroquímicas emissoras de luz (LEC), criadas em 1995 pelo pesquisador chinês Qibing Pei. A LEC consiste em um material eletroluminescente prensado entre dois eletrodos: um que conduz a energia e outro, transparente, que permite a emissão da luz. A tecnologia, apesar de demonstrar bom potencial à época, acabou ofuscada pelo brilho do LED e da sua variação orgânica (OLED).

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A pouca atenção dada à LEC, contudo, não significou o encerramento das pesquisas. Hoje professor da Universidade da Califórnia, Pei e colaboradores chegaram a uma nova forma de fabricar as células de luz — e talvez de dar a elas um espaço exclusivo na fabricação de dispositivos luminosos. Ele usou um fio de aço 500 vezes mais fino que o cabelo humano como base para a criação de uma forma cilíndrica de LEC, originalmente montada na forma plana.

O aço foi coberto, primeiro, com nanopartículas de óxido de zinco, depois com uma mistura de um polímero eletroluminescente e, por fim, recebeu uma cobertura de nanotubos de carbono transparentes. Os ingredientes são os mesmos usados na fabricação das PLECs, como são chamadas as células eletroquímicas feitas a partir de um polímero. Mas o formato cilíndrico do aço exigiu o desenvolvimento de uma técnica dinâmica de deposição dos componentes. A cobertura foi enrolada sobre o fio como uma fita, que cobriu a superfície curva conforme um pequeno motor girava a base metálica.
O resultado é uma linha luminosa com menos de 1mm de espessura, que pode ser dobrada e torcida sem perder o brilho. “A PLEC em forma de fibra fornece o mesmo brilho em todas as direções e é leve, flexível e vestível”, descreve Qibing Pei no estudo mais recente. A peça emite luz em toda a sua superfície, um efeito diferente da luz das fibras ópticas de vidro, por exemplo, que se limitam a conduzir o ponto luminoso de uma ponta para a outra do cabo.

Até o momento, os pesquisadores foram capazes de criar fibras que emitem luz azul e amarela, mas, como todo o espectro já é produzido a partir das células eletroquímicas tradicionais, é possível adaptar o método para outras cores. Os criadores das linhas luminosas também acreditam que o processo possa ser adaptado para a produção em larga escala de dispositivos flexíveis e até mesmo de tecidos eletrônicos.

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