Circuitos eletrônicos impressos permitirão equipamentos eletrônicos flexíveis

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/07/2004

Esculpindo partículas de um único cristal de silício a partir de uma pastilha bruta e espalhando-as em folhas de plástico, cientistas da Universidade de Illinois, Estados Unidos, demonstraram um novo método para a criação de transistores de altíssimo desempenho e em substratos mecanicamente flexíveis.

Circuitos eletrônicos flexíveis

O processo poderá permitir tanto a criação de novos equipamentos eletrônicos, como telas que podem ser coladas nas paredes e etiquetas de identificação por ondas de rádio (RFID) totalmente flexíveis, quanto possibilitar um incremento na capacidade de cálculo dos computadores.

"Circuitos convencionais de silício são limitados pelo tamanho da pastilha de silício, que tipicamente mede 30 centímetros de diâmetro," afirma John Rogers, co-autor do artigo que descreveu a descoberta, publicado no último exemplar do periódico Applied Physics Letters. "Ao invés de tornar a pastilha maior e mais cara, nós queremos fatiar a pastilha e dispersá-la de tal forma que nós possamos colocar pedaços onde nós queiramos, sobre substratos grandes, baratos e flexíveis, como plástico."

Silício monocristalino

Este enfoque tem vantagens importantes quando comparado com a utilização de moléculas orgânicas. O silício monocristalino tem propriedades elétricas incrivelmente boas - cerca de 1.000 vezes melhores do que os semicondutores orgânicos conhecidos - além de ser largamente conhecido e ter a confiabilidade conquistada ao longo de décadas de pesquisas da indústria eletrônica.

Para demonstrar a técnica, Rogers e seus colegas criaram estruturas monocristalinas em vários formatos, algumas medindo apenas 50 nanômetros de comprimento, utilizando técnicas tradicionais de litografia. A seguir, eles utilizaram duas técnicas para transferir os objetos para os substratos, criando os transistores flexíveis de alto desempenho.

Carimbo eletrônico

A primeira técnica é uma espécie de "carimbo" de alta resolução, que transfere cuidadosamente as estruturas monocristalinas para o substrato. A outra técnica consiste na dispersão das estruturas em um solvente, que é então aplicado ao substrato com um método também semelhante à impressão. Os dois enfoques são adequados à implementação em escala industrial.

Uma das aplicações mais promissoras desse novo método, quando ele estiver completamente desenvolvido, será no campo das RFID, etiquetas eletrônicas capazes de guardar dados sobre produtos e embalagens e que deverão substituir os atuais códigos de barras. Além do maior número de informações que é capaz de armazenar, uma etiqueta RFID pode ser lida sem necessidade de contato visual, já que ela opera por meio de ondas de rádio.

Com a nova técnica, os códigos poderiam ser simplesmente impressos sobre os produtos e embalagens, de maneira muito similar ao que hoje é empregado nos códigos de barras, diminuindo o custo das novas etiquetas.