Método desenvolvido no IFSC pode inovar uso de terras raras em circuitos elétricos

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Da Assessoria de Comunicação do IFSC

No Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP, pesquisadores desenvolveram um novo método para co-dopagem de vidros óxidos amorfos (sem forma definida), que são capazes de incorporar as terras raras, substâncias químicas da tabela periódica com diversas propriedades especiais. O desenvolvimento e aprimoramento da tecnologia poderá, num futuro próximo, trazer grandes inovações no funcionamento de computadores, televisores, lâmpadas e outros objetos que possuam circuitos elétricos e magnéticos nos quais há uso de terras raras. A pesquisa é coordenada pelo professor Euclydes Marega Junior, do Grupo de Óptica (GO) do IFSC, em parceria com Younes Messaddeq, da Universidade Estadual Paulista (Unesp).

Além de emitir luz em diversas cores do espectro solar, inclusive no padrão RGB (Red, Green, Blue), no qual as luzes de LED, por exemplo, são baseadas, a importância das terras raras vai mais longe: muitas delas possuem propriedades magnéticas e, inclusive, elétricas. No entanto, não existe uma quantidade expressiva dessas substâncias no Brasil, sendo que a China é o país com maior quantidade deles no mundo. “Um dos desafios atuais é a dominação da técnica de purificação e extração das terras raras, procedimentos muito difíceis de se executar, atualmente”, afirma Marega Junior.

Os vidros óxidos incorporam as terras raras de maneira mais efetiva, e são mais baratos e mais fáceis de serem produzidos em laboratório do que os semicondutores, materiais atualmente utilizados em pesquisas e em produtos que utilizam circuitos elétricos e magnéticos. “Por enquanto, parte dos vidros é produzida na Unesp e parte no IFSC. A partir do ano que vem, pretende-se produzir esse vidros somente no Instituto”, antecipa o professor do IFSC.

Inserção em materiais semicondutores

Atualmente, nos laboratórios do IFSC, já se faz a dopagem dos vidros óxidos com as terras raras. Mas, de acordo com Marega Junior, o ideal seria que essa incorporação fosse feita em materiais semicondutores. “Infelizmente, as terras raras não incorporam de forma efetiva nos materiais semicondutores. Isso é uma desvantagem, pois microcircuitos, por exemplo, não podem ser feitos com os vidros”, explica.

Por esse motivo, no que diz respeito às perspectivas nessa pesquisa, o professor do IFSC e seus colaboradores realizarão novos estudos para que essa inserção seja possível, ou seja, para que as terras raras possam ser incorporadas a materiais semicondutores, mantendo e, obviamente, executando suas características na íntegra. “As lâmpadas de LED atuais, por exemplo, são azuis. Isso acontece porque o LED branco não tem o vermelho”, elucida o docente.

Por emitirem luz no infravermelho, os terras-raras também poderão ser utilizados para feitura de fibras ópticas, tornando-os mais uma possível fonte de emissão de luz na comunicação óptica. Outras aplicações em iluminação óptica e magnetismo também serão possíveis. “Memórias para computadores pessoais e celulares ou imãs ultrapotentes também serão feitos de terras raras”, exemplifica Marega Junior.

Sobre a importância desse novo trabalho, o professor do IFSC diz que este é o pontapé inicial para pesquisas relacionadas à possível interação entre materiais semicondutores e terras raras. Ele conta que nos próximos quatro anos novos resultados já serão visíveis e aplicados. “A integração das terras raras com circuitos elétricos será a grande novidade nessa pesquisa. Isso será muito importante, pois quase todo circuito eletrônico nos dias atuais contém algum material semicondutor”, finaliza Euclydes. Um artigo que descreve a técnica de co-dopagem foi publicado na edição de janeiro da revista científica Journal of Luminescence.

Mais informações: (16) 3373-9886, email euclydes@ifsc.usp.br, com o professor Euclydes Marega Junior

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