Computadores e telas flexíveis vão demorar?

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/01/2015

Com todos os circuitos eletrônicos tornados flexíveis, e eventualmente transparentes, ampliam-se muito as possibilidades tecnológicas.
[Imagem: Cortesia INVDES]

A eletrônica orgânica, ou eletrônica de plástico, é extremamente promissora, abrindo a possibilidade de uma nova família de equipamentos eletrônicos de baixo consumo de energia e, melhor de tudo, flexíveis: de telas de enrolar e papéis de parede que iluminam os ambientes por igual até computadores inteiramente de plástico.

Mas para quando podemos esperar essas novidades? Será que os avanços relatados pelos laboratórios estão prontos para se transformar em produtos nas lojas?

Pesquisadores do Instituto Nacional de Ciência dos Materiais do Japão fizeram-se essas mesmas perguntas, e realizaram um levantamento de todas as tecnologias mais promissoras na área, do seu nível de desenvolvimento ao redor do mundo e dos desafios que ainda estão por serem vencidos para que a eletrônica de plástico cumpra suas promessas.

Transistores emissores de luz

Os transistores de efeito de campo orgânicos (OFET) foram desenvolvidos para permitir a construção de circuitos eletrônicos em grandes áreas a custo baixo, usando técnicas de impressão sobre substratos plásticos flexíveis e eventualmente transparentes.

Yutaka Wakayama e seus colegas identificaram grandes progressos no desenvolvimento dos transistores de efeito de campo orgânicos emissores de luz (LE-OFETs) desde que eles apareceram pela primeira vez em 2003 - esses componentes são geralmente inseridos na família mais genérica dos "LEDs orgânicos" ou OLEDs.

A tendência atual mostra um aumento crescente na eficiência da emissão de luz e no brilho desses transistores, que logo poderão ser a base de uma nova geração de telas melhores e mais eficientes.

A equipe também acredita que os LE-OFETs deverão tornar-se totalmente compatíveis com as tecnologias eletrônicas mais tradicionais, permitindo novos desenvolvimentos no campo dos sistemas de comunicações ópticas e dos sistemas optoeletrônicos, como aqueles que dependem das tecnologias laser, seja para transmissão, seja para o armazenamento de dados.

Os LE-OFETs já estão sendo utilizados para desenvolver, por exemplo, telas flexíveis e transparentes para computadores. Essas telas deverão oferecer menores tempos de resposta, maior eficiência energética e dispensar a luz de fundo, o que fará com que consumam muito pouca energia, com um consequente impacto positivo na durabilidade das baterias dos aparelhos portáteis, como celulares, tablets e notebooks.

Alguns dos componentes da eletrônica orgânica já estão prontos para uso, mas outros dependem de novos desenvolvimentos.
[Imagem: Yutaka Wakayama et al. - 10.1088/1468-6996/15/2/024202]

Transistores receptores de luz

No lado inverso, os transistores de efeito de campo orgânicos detectores de luz (LR-OFETs) estão em um estágio bem menos avançado do que seus irmãos emissores de luz. Os LR-OFETs convertem a luz em sinais elétricos, abrindo o caminho para novos dispositivos que integram a luz à eletrônica, os optoeletrônicos.

Um exemplo de uso desses dispositivos são os fototransistores usados em tocadores de CD, DVD e Blu-ray, o que mostra as amplas possibilidades de utilização de componentes mais avançados. Mas o grande gargalo está na durabilidade dos LR-OFETs, que precisa melhorar para que possam ser utilizados em aplicações práticas.

Existem outros tipos de OFETs sendo desenvolvidos igualmente capazes de captar luz, mas eles também dependem de maiores desenvolvimentos em escala de laboratório antes que possam ser utilizados em circuitos eletrônicos totalmente de plástico.

Há grandes esforços sendo feitos nesse rumo porque já foram desenvolvidas telas flexíveis - que logo estarão no mercado - em que os componentes emissores de luz, os componentes que fazem o chaveamento dos pixels e até o substrato, são totalmente de plástico, faltando apenas os receptores de luz para completar o quadro.

Computadores de plástico

A equipe também sentiu falta de um maior desenvolvimento no campo das "memórias de plástico", um elemento essencial para viabilizar computadores totalmente de plástico.

Finalmente, os pesquisadores alertam que o desempenho dos componentes que incorporam os transistores emissores de luz e receptores de luz enfrentam vários problemas técnicos. Eles recomendam colaborações interdisciplinares entre os químicos orgânicos e os físicos para que estas questões possam ser resolvidas.

Em resumo, embora telas finas, flexíveis e mais eficientes devam começar a aparecer nas próximas feiras de eletrônicos de consumo, a equipe estima que serão necessários ainda mais dez anos para que os celulares, tablets e computadores flexíveis e totalmente de plástico apareçam no mercado.

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