Uma nova maneira de detectar a luz com eletrnica orgnica

Eletrnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 30/01/2024

Sensor ptico macio e flexvel

Pesquisadores japoneses desenvolveram um novo tipo de sensor de luz que totalmente diferente dos sensores usados nas cmeras digitais e outras aplicaes correntes, abrindo o caminho para dispositivos que vo muito alm da simples captura de imagem.

Em uma cmera, o sensor ptico o dispositivo que detecta a luz que passa por uma lente, semelhante retina dentro do olho humano.

Em vez dos materiais rgidos tradicionais, o novo sensor de luz feito com nanotubos de carbono e transistores orgnicos, tudo disposto em um filme de polmero ultrafino, permitindo tanto novas aplicaes de imagem e robtica, quanto mtodos de anlise no-destrutivos para a indstria – ele macio, flexvel e sem fio.

“Os sensores pticos convencionais so construdos usando semicondutores inorgnicos e materiais ferroeltricos. Isso torna os sensores rgidos e incapazes de dobrar. Para evitar esse problema, procuramos uma maneira diferente de detectar a luz,” disse Rei Kawabata, da Universidade de Osaka.

O resultado um fotodetector to flexvel que ele funciona mesmo depois de ter sido amassado em uma bola.

“Juntamente com este sistema sem fio, nosso gerador de imagens pode ser posto sobre objetos macios e curvos para analisar suas superfcies ou interiores sem danific-los,” disse o professor Teppei Araki.

Mltiplas aplicaes

Em substituio aos materiais convencionais, os pesquisadores usaram uma srie de minsculos nanotubos de carbono impressos em um substrato de polmero ultrafino (menos de 5 micrmetros). Quando expostos luz, os nanotubos de carbono aquecem, criando um gradiente trmico que gera um sinal de voltagem.

A dopagem dos nanotubos com transportadores qumicos durante a impresso aumenta ainda mais a sua sensibilidade, criando fotodetectores muito sensveis e com uma grande vantagem: Eles podem detectar tanto a luz visvel quanto a luz infravermelha, como a relacionada ao calor ou s molculas.

Junto com os sensores de nanotubos de carbono, transistores orgnicos tambm so impressos no substrato polimrico para organizar os sinais de tenso em um sinal de imagem. Para ler este sinal, no so necessrias conexes fsicas, podendo ser usado um mdulo Bluetooth sem fio acoplado rede de sensores.

Os pesquisadores construram um prottipo e testaram sua capacidade de detectar o calor de objetos como dedos humanos e fios metlicos, bem como a glicose fluindo atravs de tubos. O sensor ptico apresentou alta sensibilidade em uma ampla faixa de comprimentos de onda. Alm disso, em temperatura ambiente e em condies atmosfricas, os testes mostraram que ele possui alta durabilidade flexo e funciona mesmo depois de amassado.

So vantagens que abrem caminho para que este sistema de deteco de luz sem fio seja usado em tcnicas novas e mais simples de realizar muitas tarefas, como avaliar a qualidade de lquidos sem a necessidade de retirar amostras. Os pesquisadores listam ainda outras possibilidades de aplicaes, como imagens no destrutivas, dispositivos vestveis e robtica macia.

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