Polímeros que emitem luz geram tecnologia concorrente ao LCD

Daniela Lot - 06/08/2008

[Imagem: Paulo Miran]

Um grupo de pesquisadores da USP, coordenado pelo físico Osvaldo Novais de Oliveira Junior, está mostrando que os LEDs (diodos emissores de luz) podem ter usos que vão além de ser uma luzinha que fica acesa (em stand by) no aparelho de TV e em outros mostradores de eletrodomésticos e eletroeletrônicos.

Polímero que emite luz

A nova tecnologia utiliza um polímero que emite luz, com o objetivo principal de produzir aplicações semelhantes às dos dispositivos de cristal líquido, presentes em monitores de computadores, telas de TV e celulares. Os LEDs poliméricos e os LEDs de material orgânico são a tecnologia utilizada para isso.

Os LEDs orgânicos são produzidos a partir de moléculas que contêm íons de terras raras, um tipo de composto de elementos químicos. Os LEDs poliméricos podem ser feitos com silício.

Luz própria

O LED é formado por dois eletrodos que conduzem eletricidade, sendo um deles transparente para que a luz possa sair. Entre esses dois eletrodos se coloca um material com potencial elétrico, para gerar luz.

Trata-se de um processo bem diferente da tecnologia de cristal líquido, aponta Oliveira. "O cristal líquido dá transparência, deixa ou não passar a luz, mas precisa de outra fonte de luz, tanto que a tela de cristal líquido tem uma fonte de luz própria, convencional, como a luz branca, por exemplo. Ao passo que nos LEDs poliméricos, o próprio material é fonte de luz", compara o físico.

Ionômero

O grande desafio da equipe de Oliveira era conseguir otimizar uma etapa crítica da cadeia produtiva da fabricação do LED, que era a injeção de cargas. Para um LED ser eficiente é preciso injetar carga elétrica nos dois eletrodos, positivas de um lado e negativas de outro, de modo que se recombinem dentro do material e emitam luz. É justamente essa recombinação de cargas que permite a emissão de luz.

Era preciso encontrar uma maneira eficiente de injetar as cargas, o que o grupo conseguiu utilizando um novo tipo de material, chamado ionômero - um polímero mil vezes mais fino do que um fio de cabelo e que contém eletricidade suficiente para garantir a eficiência desejada. O dispositivo obtido apresentou desempenho superior aos existentes, e o procedimento para sua obtenção permitiu um alto grau de controle. Como conseqüência, a tecnologia foi patenteada.

Segurança dos cartões de crédito

Essa patente chamou a atenção da Agência USP de Inovação, que escolheu a tecnologia para ser avaliada pelo Programa de Investigação Tecnológica de São Paulo (PIT-SP), por ser passível de ser licenciada por uma indústria. Oliveira relata que a partir do primeiro contato, a equipe do PIT estudou a tecnologia e está produzindo um documento, no qual não só os aspectos técnicos e tecnológicos são levados em conta, como também os aspectos mercadológicos.

A pesquisa consistiu na utilização de um dispositivo com laser num plástico especial onde puderam ser armazenadas informações que ficavam escondidas, só podendo ser lidas com a ajuda de um aparelho especial para isso. Com essa tecnologia, Oliveira ressalta que pode ser garantida a segurança dos cartões de crédito, por exemplo, uma vez que fica muito mais difícil copiar as informações: "no caso desta patente o relatório foi produzido pelo pessoal do PIT e ficou excelente, inclusive com sugestões de possíveis aplicações que nós nem tínhamos pensado. Isso é algo que nos deixou bastante contentes e eu acho que é possível encontrar parceiros para licenciamento da tecnologia".

Competição LED-LCD

"A limitação dos LEDs está no custo", lamenta Oliveira. Como a tecnologia de display de cristal líquido (LCD, da sigla em inglês para liquid crystal display) se popularizou bastante nos últimos anos, o preço também caiu muito, porque já é produzida em escala industrial, dificultando a competitividade para algumas aplicações (veja LEDs mais baratos: eliminado componente mais caro em sua fabricação).

Por esta razão, as principais empresas que produzem LEDs poliméricos ou LEDs orgânicos têm buscado nichos de mercado em que a competição com o LCD não seja tão forte, como por exemplo para a obtenção de telas flexíveis. Ainda assim, há apenas alguns protótipos, por causa do alto custo. Oliveira diz que o fato da patente não ser do produto todo, e sim de um dos elos da cadeia, pode dificultar a comercialização.

"A indústria que queira licenciar a tecnologia não irá conseguir fabricar um produto diretamente a partir da nossa patente, mas há uma possibilidade grande de repasse do conhecimento da tecnologia para uma indústria que atue no setor". O físico ressalta que ainda não há indústrias brasileiras que possam fazer isso, mas que talvez uma nova indústria ou uma multinacional que atue no Brasil possam se interessar.

Iluminação menos poluente

Uma outra área em que os LEDs poliméricos podem ser empregados é na iluminação, na substituição das lâmpadas fluorescentes, que têm o inconveniente de poluir o ambiente por conter mercúrio em sua composição. Isso torna o seu descarte um processo bastante caro e problemático porque dificilmente se encontra uma destinação apropriada para esse mercúrio.

Com os LEDs poliméricos não haveria esse problema. Em Nova York, por exemplo, a tela do Nasdaq Markesite Tower na Times Square, que decora a fachada e indica a cotação da bolsa, utiliza iluminação de LED. Os LEDs já são utilizados na iluminação de residências. Elas gastam o mínimo de energia e duram muitas vezes mais que as lâmpadas fluorescentes. Existem novos lançamentos no mercado mas, como ainda não são produzidas em escala comercial, apresentam ainda um custo muito alto.

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