Por Keli F. Seidel – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR
Vivemos em uma era altamente tecnológica. Talvez você não faça ideia de quantos e quais componentes eletrônicos em escala micro e/ou nanoscópica existem dentro do seu computador, celular, televisor. Porém, é um fato que os avanços sob estes componentes trouxeram aos equipamentos eletrônicos que usamos em nosso cotidiano uma maior eficiência em: alta densidade de processamento de dados, menor tempo de processamento, maior resolução de imagens nas telas, etc. Entretanto, toda essa geração de tecnologia não é, necessariamente, só benéfica, uma vez que sua produção passa por processos geradores de poluição na natureza.
Pensando em uma frente de geração de dispositivos eletrônicos “eco-friendly” (amigos na natureza), também chamada de eletrônica “green” (verde), pesquisadores têm desenvolvido uma eletrônica baseada em papel. O papel utilizado pode ser aquele formado por fibras de celulose como numa folha de seu caderno, ou ainda, formado por algo mais tecnológico como a nanocelulose. Quando descartada, a (nano)celulose gera resíduos que não são tóxicos à natureza. Além desta vantagem, a celulose apresenta para a eletrônica o potencial de criar dispositivos eletrônicos muito baratos, junto ao fato de ter flexibilidade mecânica (se curvar) e biocompatibilidade, podendo ser aplicado em biossensores, por exemplo.
A pesquisadora portuguesa, Profa. Dra. Elvira Fortunato, é uma das pioneiras nesta área de investigação. Dentre seus desenvolvimentos, um é a construção bem-sucedida de um transistor, cujo dispositivo é composto por camadas de material com propriedades elétricas: isolantes, semicondutoras e condutoras. Neste trabalho, realizado ainda em 2008, o transistor foi construído baseado em diferentes técnicas de deposição de filmes finos numa folha de papel, similar a realização de uma fotocópia frente e verso, uma vez que de um lado da folha de papel foi depositado material condutor e noutro semicondutor [1]. Muitos estudos decorrentes deste trouxeram amplas possibilidades de aplicação de eletrônica de papel tais como: peles artificiais, biossensores, circuitos extensíveis ou ainda células fotovoltaícas [2]. Existem também os dispositivos eletrocrômicos, que são aqueles que mudam de cor dependendo da tensão elétrica aplicada como se fossem uma cortina elétrica que escurece ou muda de cor para diminuir a luminosidade dentro de ambientes. Este dispositivo também já foi desenvolvido baseado em eletrônica de papel, obtendo como resultado a mudança na sua coloração entre o amarelo, verde e azul [3]. Por ser baseado em eletrônica de papel, ele traz benefícios como flexibilidade de adaptação à forma/superfície da janela bem como ser composta por materiais baratos.
Outra aplicação baseada em eletrônica de papel, é o desenvolvimento de biossensores do tipo “point-of-care”. O que isso significa? Significa que este é um tipo de sensor que pode ser utilizado para fornecer o resultado do diagnóstico médico no próprio local e hora que o paciente fizer o teste. Em países subdesenvolvidos, onde há pouco acesso a laboratórios com diagnóstico médicos, é de extrema importância a população ter acesso a sensores do tipo “point-of-care” com baixos custos. Um exemplo, já comercializado atualmente, é o sensor de glicose no qual as pessoas precisam provocar pequenos furos na pele para coleta de sangue, a partir da qual é feita a detecção. O monitoramento da glicose no sangue foi estabelecido como uma ferramenta valiosa no controle do diabetes. Recentemente, pesquisadores desenvolveram um protótipo de biossensor baseado em nanocelulose, onde é possível fazer a detecção de glicose a partir de amostras de urina, evitando o desconforto das picadas [4]. Além disso, ao descartar o biossensor, parte dele gera pouco lixo tóxico ao ambiente, devido à sua composição baseada em celulose junto ao material biológico (urina), que não necessita de descarte rigoroso.
Apesar do número muito grande de pesquisas já realizadas e artigos publicados, os dispositivos propostos até o presente momento são apenas protótipos. Por outro lado, esta área de pesquisa tem também grande número de geração de patentes, inclusive com parcerias com importantes empresas. Para aqueles que achavam que não usariam mais papel no seu cotidiano, dispensando livros impressos, agendas e cadernos com muitas folhas por um aparelho de celular ou tablet, prepare-se: o papel pode voltar de forma muito mais tecnológica até você, em breve!
Para saber mais acesse os artigos abaixo:
1- High-Performance Flexible Hybrid Field-Effect Transistors Based on Cellulose Fiber Paper.
2- Current State of Applications of Nanocellulose in Flexible Energy and Electronic Devices.
4- Nanocellulose- based biosensor for colorimetric detection of glucose.
Cientistas descobriram que... "CDQ" 