PANORAMA DA PESQUISA EM DISPOSITIVOS ORGÂNICOS NO BRASIL E MERCADO FUTURO

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1 PANORAMA DA PESQUISA EM DISPOSITIVOS ORGÂNICOS NO BRASIL E MERCADO FUTURO Prof. Roberto Mendonça Faria

2 MOLÉCULAS ORGÂNICAS ELETRONICAMENT E ATIVAS O amanhecer dos eletrônicos orgânicos

3 O QUE SÃO? Eletrônicos orgânicos? condutores? Semicondutores orgânicos? Plásticos eletrônicos? Eletrônica Molecular?

4 APLICAÇÕES? Materiais? Dispositivos? Equipamentos? Agricultura Entretenimento Energia Saúde Automobilística Educação Comunicações Aeroespacial Iluminação...

5 PERGUNTAS: Como a natureza: Processa sinais? Codifica e decodifica informações? Armazena dados? Aproveita a luz solar? Exibe suas cores? Emite luz? Resposta: Através de uma eletrônica que não é a do silício.

6 Biodiversidade

7 Clorofila

8 CAROTENO

9 VAGALUMES No intuito de chamar a atenção de sua parceira, o vagalume (coleópteros) acende sua "lanterna biológica". A intensidade, a velocidade e a freqüência dos flashes variam de acordo com a espécie.

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11 Cis e Trans retinal

12

13 Vanila: essência de baunilha Anetol: componente do óleo de anis contribui ao aroma do estragão Dimetilpirazina: contribui ao aroma de chocolate

14 Piperina: componente da pimenta do reino

15 Homem O grande plagiador da natureza

16 Polianilina Poli(p-fenileno vinileno) Poli(3-alquiltiofeno) Polifluoreno, entre outros. Seus derivados, seus copolímeros, suas blendas, etc.

17 Começa com a fabricação de dispositivos: Diodos, transistores, termocrômicos, fotocrômicos, etc.

18 Aplicam-se em: -LEDs -Células fotovoltaicas -Sensores -Películas anticorrosivas -Blindagem eletromagnética -Displays (passivos e ativos) -Cartões inteligentes -Eletrônica em geral -Dispositivos fotônicos

19 Vantagens: - Processamento simples -Tecnologia de baixo custo - Mercado ainda aberto - Versatilidade de aplicações - Nichos ainda a ser identificados

20 ALGUNS PRODUTOS E PROTÓTIPOS

21 The Future looks Flexible Fonte: Scientific American, Fevereiro 2004

22 Papel Eletrônico

23 Brinquedos e cartões

24 Painel Automotivo

25 No end in sight US$ 3.4 Bilhões US$ 400 Milhões Fonte: Stanford Resources, 2002.

26 Pesquisas sobre a demanda de polímeros na área de eletrônica nos EUA. Segundo a Market research from Freedonia Goup Inc (freedonia.ecnext.com) essa demanda vem crescendo 6,4 % anualmente, e deve continuar em Isso projeta um mercado de cerca de U$ 2,5 bilhões em Já a Empresa Advanced Packaging (ap.pennnet.com) prevê expansão annual de 13,3 % ao ano atingindo um movimento de U$ 4,5 bilhões já em 2008.

27 Competência no BRASIL

28 INSTITUTO MULTIDISCIPLINAR DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

29 INSTITUTO DE FÍSICA DE SÃO CARLOS-USP ESCOLA POLITÉCNICA USP INSTITUTO DE QUÍMICA-USP INSTITUTO DE FÍSICA-USP FACULDADE DE FIL. CIEN. LETRAS RP-USP INSTITUTO DE QUÍMICA-UNICAMP INSTITUTO DE FÍSICA-UNICAMP INSTITUTO DE GEOC. E CIÊNCIAS EXATAS-UNESP FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA-UNESP FACULDADE DE ENGENHARIA DE IS-UNESP DEPARTAMENTO DE ENG. DOS MATERIAIS-UFSCar DEPARTAMENTO DE QUÍMICA-UFPR DEPARTAMENTO DE FÍSICA-UFMT DEPARTAMENTO DE ENG. QUÍMICA-UFRN DEPARTAMENTO DE FÍSICA-UFPI LACTEC: Laboratório de Tecnologia-Curitiba IFSC-USP INSTITUIÇÕES DE PESQUISA

30 INSTITUIÇÕES DE PESQUISA DEPARTAMENTO DE FÍSICA-PUC/Rio DEPARTAMENTO DE FÍSICA-UFPE DEPARTAMENTO DE QUÍMICA-UFPE DEPARTAMENTO DE QUÍMICA-UFSCar DEPARTAMENTO DE FÍSICA-UFMG DEPARTAMENTO DE FÍSICA-UFPR DEPARTAMENTO DE QUÍMICA DE SÃO CARLOS-USP CNPDIA-EMBRAPA DEPARTAMENTO DE FÍSICA-UFU DEPARTAMENTO DE FÍSICA-UFV

31 Desempenho (lumens/watt) Ano 1985 AlInGaP/GaP verm/laranja lâmpada incandescente não-filtrada AlInGaP/GaAs verm/laranja AlGaAs/AlGaAs verm AlGaAs/GaAs verm GaAsP:N verm /am primeira lâmpada de GaP:N verde Thomas Edison GaP:Zn:O verm. GaAs 0.6 P 0.4 verm. OLEDs - Eficiência Luminosa sólidos sólidos moleculares moleculares SiC azul 1990 amarelo 1995 Desempenho dos LEDs orgânicos e inorgânicos polímeros polímeros PPV nitretos InGaN azul InGaN verde 2000 PPVs PAFs

32 POLI(P-FENILENO FENILENO-VINILENO), PPV, E SEUS DERIVADOS O O PPV n H 3 CO MEH-PPV n H 3 CO MH-PPV n O O H 3 CO MO-PPV n H 3 CO MD-PPV n O O H 3 CO MHdPPV n H 3 CO St-PPV n

33 Família dos polifluorenos emitem entre o azul-esverdeado e o violeta H 13 C 6 C 6 H 13 n H 13 C 6 C 6 H 13 n C 6 H 13 C 6 H 13

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35 Corrente (ma) Intensidade luminosa Corrente T = 20 K Intensidade Luminosa (U.A.) Voltagem (V)

36 IFSC-USP Evolução de LEDs LEDs Futuro

37 Vantagens e Inovações Baixo custo e fácil preparação Baixo consumo de energia Grandes áreas de emissão Flexibilidade / Espessura Nova tecnologia

38 Língua eletrônica Polianilina: IFSC-USP, CNPDIA-EMBRAPA, EP-USP, FCT-UNESP

39 Filmes de PPV: Método Casting com Estiramento: F d d + x

40 Filmes de PPV: Técnica Langmuir-Blodgett (LB):

41 POLÍMEROS PARA FOTÔNICA

42 GRADE SOBRE POLIURETANO

43 Grade de Relevo Típica

44 Aplicação do Modelo

45 Grades Especiais

46 Grades Especiais

47 AGRADECIMENTOS Secretaria de Política e Programas de Pesquisa e Desenvolvimento-SEPED/MCT Centro de Gestão e Estudos Estratégicos - CGEE