Nova fonte de luz feita com nanotubos de carbono

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/10/2014

Apesar de também ser um diodo emissor de luz, o novo dispositivo lembra mais os tubos das TVs mais antigas do que os LEDs.
[Imagem: Sharon Bahena-Garrido et al. - 10.1063/1.4895913]

LED de nanotubos

Nem bem ganharam o prêmio Nobel, os LEDs já começam a sentir a pressão das tecnologias concorrentes.

Cientistas da Universidade de Tohoku, no Japão, desenvolveram um novo tipo de fonte de luz plana, feita com nanotubos de carbono, que apresenta um consumo de energia de cerca de 0,1 Watt para cada hora de operação.

Isto é cerca de 100 vezes menos do que o consumo de um LEDs tradicional.

"O nosso painel de diodos simples pode alcançar uma elevada eficiência de luminosidade, com 60 lúmens por Watt, o que estabelece um excelente potencial para um dispositivo de iluminação com baixo consumo de energia," disse o professor Norihiro Shimoi.

Para comparação, os LEDs tradicionais produzem cerca de 100 lúmens por watt, enquanto os OLEDs (LEDs orgânicos, à base de carbono), que produziam por volta de 40, há poucos dias deram um salto de eficiência:

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Segundo Shimoi, agora já dá para falar em diodos emissores de luz orgânicos baseados nos nanotubos de carbono com potencial para superar os diodos emissores de luz (LEDs) cristalinos, baseados no silício e em outros semicondutores.

O LEDs de nanotubos impressiona pelo baixíssimo consumo de energia: 0,1 Watt por hora.
[Imagem: N.Shimoi/Tohoku University]

Parecido com uma TV de tubo

A nova fonte de luz foi sintetizada a partir de um líquido contendo nanotubos de carbono de parede única dispersos em um solvente orgânico e um surfactante, uma espécie de sabão. Essa mistura foi usada como tinta, aplicada sobre um eletrodo positivo.

Embora esse dispositivo apresente a mesma estrutura de diodo que os LEDs tradicionais, seu sistema emissor de luz não é baseado nas tradicionais camadas de materiais semicondutores cristalinos.

O princípio de funcionamento da nova fonte de luz lembra mais os tubos de raios catódicos das TVs mais antigas, com os nanotubos de carbono funcionando como catodos, e uma tela de fósforo funcionando como anodo.

Sob a ação da eletricidade de alimentação, os nanotubos de carbono (catodo) emitem feixes de elétrons, um fenômeno conhecido como emissão de campo. Os elétrons então viajam pelo vácuo até atingir os átomos de fósforo na parte frontal do painel, que emitem a luz.

Embora o processo de pintar os painéis emissores de luz seja extremamente simples e fácil de escalonar, o desafio para que esses LEDs de nanotubos cheguem ao mercado é ampliar a produção dos nanotubos de alta qualidade usados pela equipe.

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