Transistores eletrolíticos produzidos sobre substratos à base de celulose para uma eletrônica sustentável

• Processo: 23/06645-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 03 de novembro de 2023
• Data de Término da vigência: 02 de novembro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Neri Alves
• Beneficiário: Douglas Henrique Vieira
• Supervisor: Rodrigo Ferrão de Paiva Martins
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidade Nova de Lisboa, Portugal
• Vinculado à bolsa: 20/12282-4 - Desenvolvimento de transistores verticais de efeito de campo com eletrólito no gate para fotodetectores UV, BP.DR
• Assunto(s): Eletrônica Dispositivos eletrônicos Transistores verticais Sustentabilidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dispositivos eletrônicos | Eletrônica do papel | Eletrônica sustentável | Transistores eletrolíticos | Transistores verticais | Dispositivos eletrônicos

Resumo

A busca por alternativas sustentáveis à eletrônica baseada em silício e processos convencionais tem fomentado a investigação de novas possibilidades de dispositivos eletrônicos, tais como transistores baseados em materiais amigos do ambiente e abundantes à nanoescala em substratos flexíveis e conformáveis. Contudo, dispositivos feitos para aplicações descartáveis devem ser fáceis de reciclar e, no seu processo de fabricação, usarem a menor energia possível, de forma a impactarem na pegada do CO2. Portanto, é crucial que tais dispositivos tenham características sustentáveis, como biodegradabilidade e reciclabilidade. Este projeto propõe a produção sustentável de transistores utilizando papel como substrato, e técnicas de processamento de muito baixo custo e baixo consumo energético, almejando parâmetros elevados de mobilidade e aplicações em circuitos práticos. O papel é um material 100% reciclável e pode ser usado para fabricar dispositivos flexíveis, leves e de baixo custo. Prevê-se o uso do papel, de celulose e materiais correlatos, não limitando-os apenas a função de substrato, podendo ser fabricados eletrólitos sólidos à base de celulose e de membranas de nanofibras de celulose, os quais podem ser usados como dielétricos em dispositivos. Os transistores que utilizam eletrólito, denominados transistores eletrolíticos, possuem alta capacitância em virtude da formação de dupla camada elétrica. Vale destacar que resultados recentes indicam que o uso de arquitetura vertical pode melhorar consideravelmente o desempenho dos transistores eletrolíticos. Entretanto, essa arquitetura ainda não foi usada em papel ou em substratos biodegradáveis correlatos, como a celulose, e é justamente essa lacuna que este projeto se propõe a explorar. A equipe liderada pelo Prof. Dr. Rodrigo Martins, na Universidade Nova de Lisboa e no Centro de Investigação de Materiais (CENIMAT), é reconhecida mundialmente como pioneira e líder no campo de estudos sobre eletrônica baseada em papel, tornando-se o centro de pesquisa ideal para conduzir essa investigação. Esse projeto representa uma contribuição altamente significativa, pois traz à tona uma alternativa viável à eletrônica convencional, de modo a contribuir para diminuição do crescente problema do lixo eletrônico. (AU)