Fotodetectores são fabricados com papel e lápis

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/01/2023

A técnica simples e direta usa um material semicondutor de ponta.
[Imagem: Wenliang Zhang et al. - 10.29026/oea.2023.22010]

Eletrônicos de papel

Tem havido uma enormidade de progresso científico e tecnológico com aplicações nas áreas de saúde e biomédicas, com benefícios que vão desde diagnósticos mais rápidos e certeiros até tratamentos menos invasivos e menos dolorosos.

Mas tem havido igualmente uma grande dificuldade em levar esses avanços do laboratório para as farmácias e hospitais porque essas inovações dependem de circuitos eletrônicos, que ficam muito caros quando se fala em testes descartáveis, aplicação controlada de medicamentos, terapias para fazer em casa etc. Isto sem contar o dano ambiental de descartar todos esses eletrônicos de uso único.

Em busca de eletrônicos descartáveis e de baixo custo, Wenliang Zhang e colegas da Universidade Rei Saud, na Arábia Saudita, decidiram apostar nos componentes eletrônicos feitos de papel, que podem ser biodegradáveis e são muito baratos de fabricar.

Zhang demonstrou que é possível produzir componentes semicondutores sobre um substrato de papel de celulose por meio de uma técnica de abrasão simples - usando um cotonete - que produz fotodetectores de alto desempenho. Para conectar o componente, a equipe usou um lápis comum para desenhar eletrodos de carbono no papel.

O método, que não depende de solventes, foi usado para depositar um filme de dissulfeto de tungstênio (WS₂) sobre o papel. Esse semicondutor, que vem sendo largamente pesquisado em diversas aplicações de fotônica, apresentou uma fotorresposta muito sensível em uma ampla faixa espectral que vai do ultravioleta ao infravermelho próximo - sua responsividade é muito semelhante à dos fotodetectores de silício disponíveis comercialmente, fabricados pelos métodos tradicionais.

Além do semicondutor inovador, só foram usados papel, lápis, fita adesiva e um cotonete.
[Imagem: Wenliang Zhang et al. - 10.29026/oea.2023.22010]

Espectrômetro

Para ilustrar uma possível aplicação do fotodetector sobre papel, a equipe utlizou-o para construir um espectrômetro, um aparelho com largas aplicações científicas e tecnológicas.

Mesmo com grande potencial para baratear e viabilizar os eletrônicos descartáveis não-poluentes, há melhorias a serem feitas: O componente sofre degradação rápida com o oxigênio atmosférico, exigindo um selante para se manter operacional durante o tempo de prateleira e até o uso final.

Mais tópicos