Development of transparent heating coating ans its applications

• Grant number: 24/03683-6
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Innovative Research in Small Business - PIPE
• Start date: March 01, 2024
• End date: November 30, 2024
• Field of knowledge: Physical Sciences and Mathematics - Physics - Condensed Matter Physics
• Principal Investigator: Guilherme Kubo Ribeiro
• Grantee: Guilherme Kubo Ribeiro
• Company: Poli Ink Ltda
• CNAE: Testes e análises técnicas ; Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Associated research grant: 23/07853-0 - Development of transparent heating coating and its applications., AP.PIPE

Abstract

A eletrônica impressa e flexível representa um mercado emergente que vem crescendo expressivamente nos últimos 10 anos. De acordo com o relatório "Flexible, Printed and Organic Electronics 2020-2030: Forecasts, Players & Opportunities", realizado pela IDTechEX, o mercado atual de eletrônicos impressos é estimado em US$ 41 bilhões e prevê-se um crescimento para mais de US$ 74 bilhões até 2030 [1]`. A maior parte destes investimentos é realizada no desenvolvimento de tintas condutoras e semicondutoras imprimíveis, usadas em uma ampla gama de aplicações, tais como fotovoltaicos, circuitos eletrônicos, diodos emissores de luz entre outros [2-5]. O desenvolvimento de dispositivos eletrônicos de baixo custo por meio de técnicas de impressão, como serigrafia, spray-coating, drop-casting e roll-to-roll, tem motivado estudos sobre propriedades elétricas de materiais eletrônicos processados em rota líquida. Um dos principais desafios nesta área da eletrônica impressa é a fabricação de eletrodos transparentes que, atualmente, são produzidos a partir de óxidos condutores transparentes, TCO (Transparent Conducting Oxides), apresentando maior custo e complexidade para deposição. Uma alternativa para substituição dos TCO é a formação de compósitos a partir de materiais orgânicos e inorgânicos para confecção de eletrodos transparentes que possam ser processados através de rota líquida e não necessitem da mesma estrutura laboratorial, formando filmes mais espessos com as mesmas propriedades dos filmes nanométricos. A descoberta das propriedades elétricas de polímeros exibindo condutividade elétrica no final dos anos 70 trouxe um novo cenário, surgindo a área de eletrônica orgânica. Dessa forma, com o avanço dos estudos tivemos uma revolução na tecnologia com a utilização de novos materiais como o poli (3,4 - etilenodioxitiofeno):poliestireno sulfonado (PEDOT:PSS). Esse polímero condutor e suas características são alvo de amplo estudo sendo nosso grupo atuante acerca de suas propriedades e aplicações [6-8]. Atualmente nosso grupo, através de parceria com a empresa TICON, possui experiência pesquisando o PEDOT:PSS com resultados relevantes e inovadores. A tinta condutora transparente a partir do PEDOT:PSS apresenta capacidade de aplicação principalmente na indústria frigorífica e automotiva, podendo ser ampliada para outros setores, como por exemplo, como eletrodos de dispositivos optoeletrônicos e para aplicação em vidros na construção civil. Sabendo que na indústria automotiva já existem meios de desembaçamento de vidros, nosso produto vem para aperfeiçoar esse sistema possuindo diversas vantagens técnicas, uma vez que o sistema atual de desembaçamento de vidros dianteiro de carro é feito por insuflação de ar, sendo assim, necessário todo um sistema mecânico para desvio do ar para o vidro resultando em aumento de peso dos automóveis e maior consumo. Com a aplicação de nosso conceito fica desnecessário a utilização deste sistema resultando em redução do peso e consumo, pela falta de necessidade da utilização do sistema de ar do carro para realizar o desembaçamento do vidro. (AU)