p (PhysOrg.com) - A integração da eletrônica com os materiais abre um mundo de possibilidades, cuja superfície está apenas sendo arranhada. A professora Arokia Nathan ingressou na Universidade para assumir uma nova cadeira de engenharia, onde ele estará explorando a aplicação de pesquisas que nos permitem vislumbrar um mundo que rivaliza com nossos sonhos mais selvagens do futuro. p As aplicações potenciais para nanofotônica e nanoeletrônica são verdadeiramente surpreendentes, sugerindo a beira de uma revolução nas interfaces homem-máquina que poderia transformar a ficção científica em realidade. De papel interativo a roupas que geram energia e material leve com recursos de raio-X, entrelaçar a eletrônica nos blocos de construção dos materiais do dia-a-dia, sem dúvida, impactará a forma como vivemos no futuro.

p A Divisão Elétrica do Departamento de Engenharia está liderando a tarefa de Cambridge, tanto em termos de pesquisa fundamental quanto de aplicação na indústria. Embora a pesquisa seja essencial, de importância quase igual em campos como a nanoeletrônica está mostrando aplicação no mundo real, demonstrando o potencial da tecnologia para a indústria por meio da prototipagem, e encorajando o investimento de todo o mundo.

p Para ajudar nesta abordagem, a universidade recrutou recentemente a professora Arokia Nathan da University College London (UCL) para uma nova cadeira de sistemas fotônicos e monitores. Nathan, líder mundial no desenvolvimento de tecnologia de display, trabalhará entre os três grupos principais da Divisão de Engenharia Elétrica (materiais eletrônicos, fotônica e energia), atuando como um canal e catalisador de ideias e pesquisas.

p “Para mim, esta é uma oportunidade fantástica de colaborar com pesquisadores no topo de seu jogo, trabalhando nesta ideia de sistemas que podem integrar funcionalidades como comunicações e energia em materiais para melhorar a vida cotidiana, ”Ele explicou. Uma de suas principais visões para Cambridge é a fundação de um novo Centro de Design para demonstrar o potencial dessa tecnologia para a indústria por meio da prototipagem e para incentivar o investimento de todo o mundo.

p Inicialmente, O professor Nathan e colegas da Divisão desenvolverão sistemas eletrônicos que podem ser colocados em camadas perfeitamente em um material ou substrato, como plástico ou poliéster, com transistores e sensores embutidos para transmitir e receber informações. Enquanto estava na UCL, Nathan e uma equipe de colaboradores do CENIMAT / FCTUNL, Portugal demonstrou o primeiro inversor e outros blocos de construção de circuito em um pedaço de papel, representando o primeiro passo para imagens e vídeos animados em páginas de revistas.

p O poder é uma questão vital para esses processos abordarem. “Se uma revista tem displays eletrônicos como parte integrante de uma página, então tem que cobrir seu próprio poder, ”Diz Nathan. “A energia solar será o grande foco do trabalho. Eu posso ver que está se tornando comum para roupas ter eletrônicos embutidos que geram energia a partir do calor solar e até mesmo do corpo, essencialmente dobrando como uma bateria que pode carregar seu telefone enquanto está em seu bolso.

p Isso pode ser combinado com o que é conhecido como "radiodifusão verde", para construir uma imagem de um indivíduo autoalimentando seus eletrônicos portáteis enquanto está fora de casa. “Esses dispositivos portáteis, que de outra forma ficam ociosos, podem enviar informações a taxas de bits muito baixas, sem consumir muita energia. Sempre poderia estar ativo - é aqui que nosso grupo de fotônica tem experiência, ”Diz Nathan. “É fácil ver como essas tecnologias podem atrair a grande indústria, de fabricantes de roupas a editoras, e certamente os militares. ”

p Os nanofios serão uma área-chave de investigação para Nathan nos próximos anos. Essas estruturas têm uma relação comprimento x largura extraordinária, apenas alguns nanômetros de diâmetro, e uma capacidade muito maior em termos de velocidade. “Distribuídos uniformemente em grandes áreas, os fios podem resultar em milhões de transistores em uma única folha de A4, por exemplo, ”Diz Nathan.

p “Embora ainda não tenha sido feito, estaremos trabalhando nisso na tentativa de igualar as velocidades de um chip semelhante ao Pentium, dimensionado para A4. Os chips Pentium custam 10 dólares por centímetro quadrado, enquanto um transistor de filme nano fino pode custar apenas 10 centavos por centímetro quadrado, uma alternativa muito mais barata. ”

p Indústrias como a biomedicina também poderiam se beneficiar enormemente desse entrelaçamento de nanoeletrônica em materiais. “Você pode prever um momento em que poderá levar o raio-X ao paciente, em vez de vice-versa, ”Diz Nathan. “Os pacientes podem deitar em uma superfície tecida com eletrônicos, para que os dados possam ser transmitidos diretamente do material. Você não poderia fazer isso com chips do tipo Pentium por causa de problemas de rendimento e custo. ”

p “Com esses materiais não convencionais, você tem muita liberdade. Acreditamos que esta abordagem de circuitos em substratos levará à criação de substâncias inteligentes, e quando você começar a pensar sobre as aplicações possíveis, é difícil parar:luvas de cirurgião com pele inteligente, paredes de uma casa que armazenam energia e geram displays em grande escala, revistas com vídeo interativo nas páginas, dispositivos que dissolvem as toxinas na água, biointerfaces em telefones celulares com recursos de diagnóstico, roupas que geram energia - as possibilidades são infinitas! ”