23-07-2008
Uma equipa do Centro de Investigação de Materiais (Cenimat/I3N), Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT), da Universidade Nova de Lisboa (UNL), produziu – pela primeira vez – um transístor que integra uma camada de papel na sua estrutura. Num artigo a publicar em Setembro na revista IEEE Electron Device Letters, Elvira Fortunato e colegas mostram ainda que o novo dispositivo rivaliza em performance com as mais avançadas tecnologias de filme fino. Resultados promissores que poderão ser explorados ecrãs de papel, etiquetas e pacotes inteligentes, chips de identificação ou aplicações médicas.
Actualmente, assiste-se a um crescente interesse da indústria electrónica pelo desenvolvimento de dispositivos com biopolímeros, pois estes potenciam um manancial de aplicações baratas. A celulose é o principal biopolímero da Terra. Por isso, alguns estudos internacionais relataram, recentemente, a utilização de papel como suporte físico de componentes electrónicos. Porém, até hoje, ninguém tinha recorrido ao papel como parte integrante de um transístor.
Numa abordagem inovadora, o grupo de investigação do Cenimat/I3N – coordenado pelos Professores Elvira Fortunato e Rodrigo Martins – fabricou dois transístores de filme fino nos quais uma das camadas – o dieléctrico – é uma vulgar folha de papel. «[Nos dispositivos] do artigo usámos papel vegetal, mas já fizemos [transístores] com papel de fotocópia», conta a coordenadora do Cenimat.
E para que serve o dieléctrico, ou isolante eléctrico? Um transístor é um dispositivo com três terminais – fonte, dreno e porta. Nos transístores de efeito de campo (FET, Field Effect Transistor) – como é o caso – a corrente eléctrica que passa entre a fonte e o dreno é controlada pela tensão aplicada ao terceiro terminal, a porta. Para tudo isto funcionar, a porta tem de estar isolada electricamente da fonte e do dreno. Daí a importância da tal camada dieléctrica.
Mas os cientistas da Nova foram mais longe: lembraram-se de fabricar os FETs utilizando os dois lados de uma folha de papel. Numa das faces depositaram o material que opera como porta e na outra construíram a estrutura correspondente aos restantes terminais. Desta forma, o papel actua simultaneamente como isolante eléctrico e como suporte do próprio dispositivo. «É tipo dois em um», diz Elvira Fortunato.
E funciona? A resposta é: optimamente. Os testes às propriedades eléctricas dos dispositivos mostraram que estes são tão competitivos como os melhores transístores de filme fino baseados em óxidos semicondutores (área de ponta na qual esta equipa detém patentes internacionais).
Estes resultados – aliados à possibilidade de estes FETs serem produzidos em larga escala e ao baixo custo do papel – auguram promissoras aplicações no campo da electrónica descartável.
Informações adicionais:
O artigo High Performance Flexible Hybrid Field Effect Transistors based on Cellulose Fiber-Paper será publicado em Setembro na revista IEEE Electron Device Letters.
Colaboraram neste trabalho: Elvira Fortunato, Nuno Correia, Pedro Barquinha, Luís Pereira, Gonçalo Gonçalves e Rodrigo Martins.
A IEEE (originalmente, um acrónimo de Institute of Electrical and Electronics Engineers) é uma associação profissional sem fins lucrativos, dedicada ao desenvolvimento tecnológico.
