terça-feira, 6 de janeiro de 2015

CONDUÇÃO POR PLÁSTICO - OS NOVOS CONDUTORES DE CALOR E ELETRICIDADE

(Texto enviado pela Trainee Beta EQ e estudante da UFRRJ, Sarah Nascimento)

METAL SOMENTE COMO CONDUTOR É COISA DO PASSADO, AGORA A MODA É CONDUZIR POR PLÁSTICO: Os Novos Condutores de Calor e Eletricidade.

Paródias de música a parte, é isso mesmo que você entendeu, foram inventados plásticos que conduzem eletricidade e calor.


Cientistas da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos criaram um material que pode revolucionar o jeito com que os engenheiros olham para o plástico, a partir de agora esses profissionais poderão contar, no repertório de materiais existentes, com um plástico que conduz calor, propriedade cuja há pouco tempo era restrita aos metais e ligas metálicas. 

A capacidade de condução térmica dos plásticos deverá não apenas facilitar a dissipação do calor gerado no interior de computadores e outros equipamentos eletrônicos nos quais o material está sendo usado, como também viabilizará a criação de dissipadores finos e flexíveis para veículos e equipamentos industriais, por exemplo. O plástico condutor de calor é resultado de uma mistura de polímeros, cujas moléculas se juntam de forma a estruturar uma rede interna capaz de conduzir o calor. Trocando em miúdos, a equipe descobriu uma forma de ligar fortemente longas cadeias de polímeros de um plástico chamado PAA (ácido poliacrílico) com cadeias curtas de outro plástico chamado PAP (piperidina poliacrílica). Esta mistura resultou em ligações de hidrogênio que são de 10 a 100 vezes mais fortes do que as forças que mantêm unidas as cadeias em outros plásticos, e isso contribui para que o calor seja conduzido pelo material plástico. 

Se isso já não fosse suficiente - e bem espantoso, para nós os acostumados a falar: "metal conduz calor, plástico não" - há alguns anos, Alan Mac Diarmid, Alan Heeger  e  Hideki Shirakawa, criaram um plástico que conduz eletricidade. Uma invenção fantástica, suficiente para tornar os plásticos as grandes estrelas da Eletrônica Orgânica*.  

O plástico condutor de eletricidade é chamado pelos pesquisadores de polianilina "dopada", por conter elementos adicionados à sua estrutura molecular, um mecanismo chamado de dopagem**, largamente utilizado na fabricação de outros componentes eletrônicos, como transistores e diodos. A pesquisa demonstrou que a polianilina pode cumprir bem a função de fiação entre dispositivos eletrônicos, um trabalho hoje feito por fios de cobre. Com a vantagem de ser uma opção mais barata e mais flexível, fatores essenciais para a construção de telas eletrônica dobráveis ou sensores médicos, que devem ser totalmente maleáveis.

Essas e outras pesquisas, não somente com o plástico, estão a todo o vapor, tanto que hoje em dia já temos até mesmo peças de barro que conduzem eletricidade! A revolução na área de materiais é fantasticamente crescente e nos agraciará com produtos cada vez mais avançados e multifuncionais, como estes.  

*Também conhecida como Eletrônica Molecular, ou Moletrônica, essa nova fase permitirá o desenvolvimento de computadores e dispositivos eletrônicos mais potentes, talvez superando as antigas previsões de processamento, como a de Moore, a qual diz que a capaciade dos processadores dobra a cada 18 meses.

**Dopagem eletrônica ou simplemente dopagem, é a adição de impurezas químicas elementares (usualmente índio ou fósforo) em elemento químico semicondutor puro (ou o germânio ou o silício, notadamente este último, na era atual), com a finalidade de dotá-los de propriedades de semicondução controlada específica, para aplicação em dispositivos eletrônicos elementares de circuitos.

***Artigo (Plásticos Condutores de Calor): High thermal conductivity in amorphous polymer blends by engineered interchain interactions. Gun-Ho Kim, Dongwook Lee, Apoorv Shanker, Lei Shao, Min Sang Kwon, David Gidley, Jinsang Kim, Kevin P. Pipe. Nature Materials. Vol.: Published online

**** Artigo (Plásticos Condutores de Eletricidade): Improving the electrical conductivity of polymer acid-doped polyaniline by controlling the template molecular weight. Joung Eun Yoo, Jennifer L. Cross, Tracy L. Bucholz, Kwang Seok Lee, Matthew P. Espe, Yueh-Lin Loo. Journal of Materials Chemistry. April 7. Vol.: Vol. 17, Issue 13, 1268

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