Eletrnica
Redação do Site Inovação Tecnológica – 07/08/2025
(a) Micrografia do transstor de celulose. (b) Estrutura molecular da celulose (C6H10O5) – verde carbono, rosa oxignio e azul-claro hidrognio.
[Imagem: Mikio Fukuhara et al. – 10.1063/5.0279007 ]
Eletrnica de madeira
O transstor um dos blocos mais fundamentais da eletrnica moderna, o componente bsico de todos os computadores, celulares e demais aparelhos eletroeletrnicos. A quase totalidade dos transistores feita de silcio, uma quantidade menor feita de germnio, e s mais recentemente transistores comearam a ser feitos de semicondutores orgnicos, essencialmente polmeros.
Agora, Miko Fukuhara e colegas da Universidade de Tohoku, no Japo, projetaram e construram um transstor usando celulose, demonstrando o primeiro prottipo de um transstor totalmente funcional feito de materiais derivados de plantas.
A celulose um polmero natural, um composto orgnico produzido naturalmente pela maioria das plantas, o que a torna um importante material neutro em carbono. As propriedades da celulose tambm a tornam um material semicondutor ideal para aplicaes biocompatveis e biomdicas.
“A celulose um material leve e renovvel que tem maior afinidade com organismos vivos do que os materiais semicondutores artificiais convencionais, portanto, provvel que encontre grande aplicao como um novo biossensor,” disse Fukuhara. “Como a lacuna de energia e a resistncia tenso so grandes e a relao liga/desliga relativamente grande, ela tambm pode ser usada em aplicaes de alta velocidade e em campos relacionados luz.”
Transstor de madeira: Esquema do processo de fabricao do transstor (MESFET) a partir de nanopartculas de celulose.
[Imagem: Mikio Fukuhara et al. – 10.1063/5.0279007 ]
Transstor de celulose
Apesar de derivada das plantas, a celulose um semicondutor intrnseco, o que significa que outros elementos no podem ser introduzidos no material para alterar sua banda proibida de energia. No entanto, a estrutura das molculas de celulose pode ser alterada pela adio de grupos funcionais, de modo parecido com a chamada dopagem, a tcnica padro usada nos materiais semicondutores.
A equipe demonstrou isto construindo um tipo de transstor chamado de transstor de efeito de campo metal-semicondutor, ou MESFET (Metal Semiconductor Field-Effect Transistor) – mais tecnicamente, um transstor com barreira Schottky.
Os experimentos mostraram que a estrutura convencional de nanofibras de celulose no tinha a densidade necessria para produzir um transstor, ento, em vez disso, foram usadas nanopartculas de celulose amorfas contendo fibras de celulose de eixo curto.
Os pesquisadores planejam agora avaliar diferentes espcies de plantas, para identificar os melhores candidatos para a produo em massa de celulose com as caractersticas desejadas para a eletrnica. Apesar de o transstor de nanocelulose totalmente funcional ser uma novidade, no a primeira vez que celulose e eletrnica se encontram, j tendo sido fabricado at mesmo um autntico transstor de madeira.
Bibliografia:
Artigo: Characteristics of Schottky gated field? effect transstors utilizing cellulose nanoparticles
Autores: Mikio Fukuhara, Tomonori Yokotsuka, Tetsuo Samoto, Takahito Ono, Nobuhisa Fujima, Toshiyuki Hashida
Revista: AIP Advances
Vol.: 15, 075047
DOI: 10.1063/5.0279007
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