Transistor movido a calor no Laboratório de eletrônica orgânica, Linköping University. Crédito:Thor Balkhed
Dan Zhao e Simone Fabiano do Laboratório de Eletrônica Orgânica, Linköping University, criaram um transistor orgânico termoelétrico. Um aumento de temperatura de um único grau é suficiente para causar uma modulação de corrente detectável no transistor. Os resultados já foram publicados em Nature Communications .
“Somos os primeiros no mundo a apresentar um circuito lógico, neste caso, um transistor, que é controlado por um sinal de calor em vez de um sinal elétrico, "afirma o professor Xavier Crispin, do Laboratório de Eletrônica Orgânica, Linköping University.
O transistor movido a calor abre a possibilidade de muitas novas aplicações, como a detecção de pequenas diferenças de temperatura, e usando curativos médicos funcionais nos quais o processo de cicatrização pode ser monitorado.
Também é possível produzir circuitos controlados pelo calor presente na luz infravermelha para uso em câmeras de aquecimento e outras aplicações. A alta sensibilidade ao calor, 100 vezes maior do que os materiais termoelétricos tradicionais, significa que um único conector do eletrólito sensível ao calor, que atua como sensor, para o circuito do transistor é suficiente. Um sensor pode ser combinado com um transistor para criar um "pixel inteligente".
Uma matriz de pixels inteligentes pode então ser usada, por exemplo, em vez dos sensores que são usados atualmente para detectar radiação infravermelha em câmeras de aquecimento. Com mais desenvolvimentos, a nova tecnologia pode potencialmente habilitar uma nova câmera de calor em seu telefone móvel a um custo baixo, uma vez que os materiais necessários não são caros, raro nem perigoso.
O transistor movido a calor é baseado em pesquisas que levaram à produção de um supercapacitor carregado pelos raios do sol há um ano. No capacitor, o calor é convertido em eletricidade, que pode então ser armazenado no capacitor até que seja necessário.
Os pesquisadores do Laboratório de Eletrônica Orgânica pesquisaram entre polímeros condutores e produziram um eletrólito líquido com capacidade 100 vezes maior de converter um gradiente de temperatura em voltagem elétrica do que os eletrólitos usados anteriormente. O eletrólito líquido consiste em íons e moléculas de polímero condutor. Os íons carregados positivamente são pequenos e se movem rapidamente, enquanto as moléculas de polímero com carga negativa são grandes e pesadas. Quando um lado é aquecido, os íons pequenos se movem rapidamente para o lado frio e surge uma diferença de voltagem.
"Quando mostramos que o capacitor funcionava, começamos a procurar outras aplicações do novo eletrólito, "diz Xavier Crispin.
Dan Zhao e Simone Fabiano mostraram, depois de muitas horas no laboratório, que é totalmente possível construir circuitos eletrônicos que são controlados por um sinal de calor.