LED orgânico mais barato e reciclável é criado com grafeno

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/02/2010

Os pesquisadores construíram uma alternativa aos OLEDs, que eles chamaram de LEC - Light-emitting Electrochemical Cell, células eletroquímicas emissoras de luz.
[Imagem: Umea University]

O grafeno parece mesmo decidido a dominar o mundo. Em poucos meses, essa "tela de galinheiro" da era nanotecnológica alcançou a escala industrial, virou padrão de referência da eletrônica e gerou um transístor que supera seus rivais de silício.

Não satisfeito, o grafeno - uma folha de carbono com apenas um átomo de espessura - agora chegou aos dispositivos sólidos emissores de luz, um campo até hoje dominado pelos LEDs tradicionais e pelos LEDs orgânicos (OLEDs).

Papéis luminosos e telas de enrolar

Pesquisadores suecos e norte-americanos conseguiram produzir o primeiro dispositivo emissor de luz orgânico com grafeno - o grafeno substitui um metal raro e caro e de difícil reciclagem.

A invenção, que abre caminho para papéis de parede que se acendem e telas que podem ser enroladas, tudo feito inteiramente de plástico, foi fabricado por cientistas das universidades de Linköping e Umeå, na Suécia, e da Universidade do Estado de Nova Jersey, nos Estados Unidos.

LEDs de plástico

Os OLEDs - LEDs orgânicos, que possuem carbono em sua composição, também chamados de LEDs de plástico - foram recentemente introduzidos comercialmente em celulares, câmeras digitais e TVs super finas.

Um OLED consiste de uma camada de plástico, contendo compostos emissores de luz, colocada entre dois eletrodos, um dos quais deve ser transparente, para que a luz passe.

Apesar de terem vantagens suficientes para já estarem no mercado, os OLEDs têm uma desvantagem - o eletrodo transparente é feito com a liga metálica óxido de índio-estanho. O índio é um metal raro e caro e, além disso é muito difícil de ser reciclado.

LEC

O que os pesquisadores conseguiram agora foi construir uma alternativa aos OLEDs, que eles chamaram de LEC - Light-emitting Electrochemical Cell, células eletroquímicas emissoras de luz.

A nova célula usa um eletrodo de grafeno quase totalmente transparente em substituição ao índio. Por decorrência, o novo componente emissor de luz fica muito mais barato e pode ser facilmente reciclado.

Por usar carbono, o LEC também é orgânico, assemelhando-se mais aos OLEDs do que aos LEDs. OLEC certamente seria uma sigla mais adequada, ainda que é de se esperar que outros pesquisadores questionem a criação de uma categoria nova para os "OLEDs de grafeno".

A nova célula usa um eletrodo de grafeno quase totalmente transparente em substituição ao índio.
[Imagem: ACS]

Iluminação orgânica

"Este é um grande passo no desenvolvimento de componentes orgânicos para iluminação, tanto do ponto de vista tecnológico quanto ambiental. Espera-se que os componentes eletrônicos orgânicos tornem-se extremamente comuns em novas aplicações no futuro, mas isto pode criar problemas sérios de reciclagem. Usando o grafeno, em vez dos eletrodos de metal convencional, os componentes do futuro serão muito mais fáceis de reciclar," diz Nathaniel Robinson, um dos criadores do OLEC.

Pesquisadores de todo o mundo têm tentado substituir o óxido de índio e estanho dos LEDs há anos. O índio está cada vez mais escasso e a liga tem um ciclo de vida complicado. A matéria-prima para os LECs, por outro lado, essencialmente carbono, é inesgotável e pode ser totalmente reciclada.

Impressão de componentes eletrônicos

Todas as partes dos LECs podem ser produzidas a partir de soluções líquidas, como já acontece com os OLEDs, tornando possível fabricá-los também pelo processo industrial contínuo conhecido como roll-to- roll, um processo parecido com a impressão, que torna os componentes individuais muito baratos.

"Isso permitirá a produção de componentes de iluminação inteiramente de plástico, de baixo custo e sob a forma de grandes folhas flexíveis. Esse tipo de iluminação, ou de tela, poderá ser enrolada ou ser aplicada como papel de parede ou nos tetos," diz Ludvig Edman, outro membro da equipe.

No processo de fabricação dos LECs, o grafeno é depositado na forma de uma solução de óxido de grafeno.

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