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25/11/2019  

Pesquisa aponta novas funções para os semicondutores sólidos

Reinaldo Zanardi/Agência UEL

Elson Longo: "É o uso que vai determinar que tipo de elemento químico a ser utilizado na fabricação do seminondutor", explica

O semicondutor sólido, que tem grande utilização em componentes da indústria, apresenta novas perspectivas ampliando sua utilização em muitos setores. A afirmação é do professor Elson Longo da Silva, professor emérito e titular do Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Ele ministrou a palestra "Novas perspectivas para semicondutores", na abertura da 35ª Semana de Química e da 7ª Jornada de Pós-graduação. Os eventos, realizados entre os dias 29 de outubro e 1º de novembro, são uma realização do Departamento de Química da UEL.
O semicondutor sólido tem como função principal controlar o fluxo da corrente elétrica e se posiciona entre o condutor (fio de cobre, por exemplo) e o refratário (uma parede). O professor Elson Longo cita um carro como exemplo de utilização dos semicondutores. Segundo ele, um veículo chega a ter de 50 a 60 semicondutores, com funções diversificadas, como a chave, a ignição, a abertura automática da porta, o sensor de chuva. "Se o componente tem uma memória, ali há um semicondutor", simplifica o professor.
Elson Longo é doutor em Físico-Química pelo Instituto de Física da Universidade de São Paulo (USP-São Carlos) e diretor do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), vinculado à UFSCar. O CDMF é, conforme descrição em sua página na internet, "um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) apoiados pela FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de S. Paulo). O Centro também recebe investimento do CNPq, a partir do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN)".
Conforme o professor, as novas perspectivas para os semicondutores passam por pesquisas que exploram a aplicabilidade em diferentes processos. Ele cita substâncias bactericidas que, ao interagir com semicondutores, apresentam resultados mais satisfatórios do que os realizados com condutores. "[Nas pesquisas] vimos a possibilidade de irradiar elétrons (partículas subatômicas) ou luz (laser) em cima do semicondutor e saíram partículas de prata. Então, você tem o semicondutor e - oriundo dele mesmo - você tem o metal. Com isso, esse semicondutor matava a bactéria. Passou a ser 32 vezes mais eficaz na destruição de bactérias", explica.
Outra aplicabilidade importante para o uso do componente, apontada pelo professor, passa pela busca de energias alternativas para substituir os combustíveis fósseis, ou seja, encontrar fontes renováveis de energia
O professor Elson Longo cita outro caso que impacta toda a sociedade: a limpeza da água para consumo humano. Á água apresenta resíduos de muitas substâncias, como fármacos e inseticidas. Isso é um problema grave para a saúde. A matéria orgânica, quando se decompõe, gera gás carbônico e ainda cria um ambiente propício para a proliferação de bactérias. "Para o ser humano, é extremamente danoso tomar uma água que tem uma substância nociva", diz.
Ele aponta que o semicondutor pode destruir a matéria orgânica que permanece no processo de tratamento da água. "O semicondutor também degrada esses compostos orgânicos", afirma o professor. "Você coloca na etapa final da limpeza dessa água, um semicondutor para destruir toda a matéria orgânica. Essa é uma das vertentes para as possibilidades de aplicabilidade de semicondutores".
Outra aplicabilidade importante para o uso do componente, apontada pelo professor, passa pela busca de energias alternativas para substituir os combustíveis fósseis, ou seja, encontrar fontes renováveis de energia. Nesse sentido, ele aponta pesquisas científicas para transformar fótons em elétrons para a produção de semicondutores. "São energias limpas. Esse tipo de aplicação dá perspectiva de - rapidamente - termos semicondutores mais eficazes com preços muito mais baratos".
Os elementos que podem ser utilizados na produção de um semicondutor, conforme o professor Elson Longo, são diversificados. É o uso que vai determinar o tipo de elemento químico a ser utilizado na fabricação do semicondutor. Ele brinca que pode ser considerada toda a tabela periódica, a ilustração gráfica com os elementos químicos, sua configuração eletrônica e seus números atômicos. Hoje, constam na tabela 118 elementos químicos, sendo 92 naturais e 26 artificiais.
MATERIAL MULTIFUNCIONAL
Segundo Elson Longo, o Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), em São Carlos, tem pesquisado a criação de diferentes morfologias (formas) a partir de um mesmo semicondutor para usos específicos e mais eficazes, conforme a demanda levantada. "Antes, fazíamos tentativa e erro para conseguir novos semicondutores. Hoje não. Por exemplo, precisamos de um semicondutor bactericida. O que vamos procurar para matar a bactéria?"
O professor cita o tungstato de prata, em que o tungstênio para o crescimento bacteriano e a prata mata a bactéria. Ele afirma que pode ser juntado a esses elementos o molibdênio, que tem outras propriedades que, associadas às demais, tornam-se ainda mais eficazes. "Assim, teremos o tungstato molibdato de prata. Estamos tratando os semicondutores de forma completamente diferente das tentativas e erros que se utilizava no passado", afirma. "Hoje em dia, sabemos o que queremos. Vamos somente ver se aquela propriedade que queremos é maior ou menor [para criar o semicondutor]". O CDMF pesquisa semicondutores há 30 anos.
O professor lembra que as universidades sofrem com a carência de recursos financeiros, o que afeta o desenvolvimento do trabalho científico no Brasil e, portanto, o resultado para a sociedade. Ele lamenta que o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), órgão ligado ao Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações, tenha reduzido o financiamento em pesquisa científica. Para ele, a solução está no investimento estadual para "dar sobrevivência a pesquisadores do país" e cita como exemplo a FAPESP.
Esta matéria foi publicada no Jornal Notícia nº 1.403. Confira a edição completa:




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