O óxido de índio é aplicado como uma fina camada, transparente, em diversos dispositivos eletrônicos para conduzir corrente elétrica. Isso é especialmente importante em telas do tipo touchscreen, porque o toque do dedo na tela fecha um circuito que interage com o sistema do telefone. É o que dispara um determinado aplicativo ou funcionalidade do aparelho.

Segundo o químico Fernando Ely, pesquisador do  Namitece do Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer (CTI/MCTI), esse filme transparente e condutor é chave para diversas aplicações, como painéis fotovoltaicos de terceira geração além de telas de smartphones.

"O problema é que o elemento índio é muito raro na natureza e tem data para acabar – estima-se que em cerca de 30 anos isto aconteça dado o uso atual. Por isso encontrar um outro material que o substitua é tão importante", observa. Nesse quesito, os nanotubos de carbono são um forte candidato à substituição, já que o carbono pode ser encontrado em muito maior quantidade.

Outra vantagem é a alta flexibilidade mecânica, ou seja, o material não se quebra ou cria ranhuras ao se curvar a superfície sobre o qual está aplicado – o que é interessante, já que ranhuras impedem a corrente elétrica de circular. Isso quer dizer que pode ser usado sem problemas em telas flexíveis. Para a pesquisadora Valdirene Peressinotto, que trabalha com Ely no estudo, os nanotubos de carbono são uma boa opção porque apresentam "desempenho similar ao óxido de índio e estanho no tocante à condução de corrente elétrica e ainda têm flexibilidade".

Emaranhado nanoscópico

Os nanotubos de carbono de parede única são feitos de folhas de grafeno enroladas – e são aproximadamente 100 mil vezes mais finos que um fio de cabelo humano. Juntos, eles formam um emaranhado ou rede em escala nanoscópica que se aderem muito bem quando aplicados com spray ultrassônico sobre superfícies planas.

O grupo de Ely conseguiu, com essa técnica, transparência superior a 80% com o filme aplicado sobre vidro e uma resistência elétrica de 120 ohms. "Estamos trabalhando para conseguir uma resistência mais baixa, da ordem de 10 a 15 ohms, e 80% de transparência para aplicação em dispositivos fotovoltaicos de terceira geração", conta o pesquisador.

Além de Ely e Valdirene, participam do estudo a pós-doutoranda Renata C. Nome e a pesquisadora Adelina Santos, do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN, unidade da Comissão Nacional de Energia Nuclear – Cnen) – bem como alunos de graduação da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), bolsistas do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica (Pibic) do CTI.

Segundo os pesquisadores, essa tecnologia pode estar disponível para uso industrial em larga escala em até cinco anos.

Sobre o INCT Namitec

O Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Sistemas Micro e Nanoeletrônicos é uma rede que reúne as principais instituições que desenvolvem nano e microeletrônica no Brasil. São, ao todo, 23 centros de pesquisa e universidades, espalhados por 13 estados nas cinco regiões do país.

Com 124 pesquisadores, o Namitec tem uma atuação ampla em micro e nanoeletrônica, com pesquisas e ações no estudo de redes de sensores sem fio, sistemas embarcados, projeto de circuitos integrados, estudos de dispositivos, materiais e técnicas de fabricação e formação de recursos humanos, com aplicação em áreas como: tecnologia da informação e comunicação (TIC); instrumentação biomédica e vida assistida; redes veiculares e ambientes inteligentes.

Fontes:
Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação
INCT Namitec