Você está em: Página Inicial > Comunicação > Arquivo de Notícias > A tecnologia do futuro em milionésimos de milímetros

Publicado em: 18/12/2008

A tecnologia do futuro em milionésimos de milímetros

Vinicius Zepeda

Labsem/Cetuc/PUC-Rio

Equipamento utilizado para crescimento de semicondutores

Nos próximos anos, o Brasil poderá assistir ao surgimento de diversas novas aplicações tecnológicas na área civil e militar por meio do uso dispositivos semicondutores em escala nanométrica (que corresponde a um millionésimo de milímetro). Eles serão usados para a produção de equipamentos eletrônicos e optoeletrônicos como os chips de computadores, laser e os LEDS – materiais que emitem luz própria, brilho intenso, gastam menos energia, são capazes de iluminar grandes áreas e são muito utilizados na sinalização de aeroportos, painéis de carros e iluminação de ambientes, por exemplo. A expectativa é de Patrícia Lustoza de Souza, doutora em física, professora e pesquisadora da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio).

Patrícia é também a coordenadora de um dos 101 projetos de pesquisa selecionados no último dia 27 de novembro pelo programa Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCT). Criado por meio de uma parceria entre o Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Fundações de Amparo à Pesquisa do Rio de Janeiro (FAPERJ), São Paulo (Fapesp), Minas Gerais (Fapemig), Amazonas (Fapeam), Pará (Fapespa) e Santa Catarina (Fapesc), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes/MEC), Ministério da Saúde (MS), Petrobras e Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), o programa está destinando, por edital, o maior volume de recursos já reunidos na história do país para o fomento à pesquisa (R$ 553 milhões).

No estado do Rio de Janeiro, foram contemplados 16 projetos que receberão um investimento de R$ 70 milhões ao longo do próximo triênio – R$ 32 milhões da FAPERJ, R$ 32 milhões do CNPq e R$ 6 milhões do Ministério da Saúde. As instituições foram selecionadas por um comitê internacional de pesquisadores especializados em cada uma das áreas. Os projetos já começam a receber recursos este ano e terão a duração de três anos, podendo chegar a cinco, de acordo com o seu desenvolvimento. Os INCTs têm quatro metas a serem contempladas: pesquisa, formação de recursos humanos, integração com empresas e transferência de conhecimentos para a sociedade.

Coordenado por Patrícia, o INCT de Nanodispositivos Semicondutores está sediado no Laboratório de Semicondutores (LabSem), da PUC-Rio e contará com a colaboração de três departamentos da universidade: Centro de Telecomunicações (Cetuc), Engenharia Elétrica e Ciência de Materiais. Além disso, também contará com a participação de cientistas de oito centros de ensino e pesquisa do Rio, São Paulo, Minas Gerais, Amazonas e Amapá. Ao todo, quase 30 pessoas estarão envolvidas. “Entre os principais projetos que desenvolvemos estão estudos e aplicações para fotodetectores de infravermelho. Estes dispositivos são essenciais para o surgimento de tecnologias responsáveis por visão noturna, telecomunicações no espaço livre, detecção de gases tóxicos, imageamento ambiental e inspeção industrial, o que poderia servir para o conserto de estruturas de grandes fábricas como forma de evitar possíveis catástrofes ao meio ambiente”, explica Patrícia.

Monóculo para enxergar no escuro e detector de gases tóxicos entre os projetos

Labsem/Cetuc/PUC-Rio

Caracterização dos dispositivos fabricados no laboratório

Atualmente, o INCT de Nanodispositivos Semicondutores conta com dois projetos apoiados pela FAPERJ na área de fotodetectores de infravermelho. “O primeiro, elaborado numa parceria com a Petrobras, consiste num detector de gases tóxicos. Com o Centro Tecnológico do Exército (CTEx), estamos desenvolvendo um monóculo termal que possibilita enxergar no escuro”, acrescenta. Outra frente de atuação do Instituto será o desenvolvimento de estruturas, como laser de polaritons – mais eficientes que os utilizados hoje em dia – e de fontes de fótons únicos. “Este segundo caso permitirá a utilização de códigos impossíveis de serem violados. Atualmente, por mais complexo que um código, como uma senha de banco ou de algum órgão público, possa ser, ele é passível de ser violado. Claro que uns levam mais tempo e outros menos. Mas se for codificado num fóton, ele obedece a um princípio da física quântica e toda vez que for lido, ele muda de comportamento. Ou seja,  seria uma espécie de senha que toda vez que fosse decifrada saberíamos disso. Isso a tornaria impossível de ser violada”, ensina Patrícia.

Por último, estará em curso no Laboratório de Semicondutores da PUC-Rio e na Universidade de São Paulo (USP) a aplicação e fornecimento do material necessário para a produção de nanodispositivos semicondutores. Esses materiais, os chamados semicondutores III-V (por utilizarem os elementos da coluna três e cinco da tabela periódica) são formados principalmente quatro substâncias: Arseneto de Gálio (GaAs), Fosfeto de Índio (InP), Arseneto de Alumínio (AlAs) e Arseneto de Índio (InAs). “A produção aqui no Brasil ainda é difícil e exige a utilização de equipamentos de última geração e pesquisadores aptos para manejá-los, coisa ainda rara em nosso país. Com a produção nos dois laboratórios ligados ao instituto, estes materiais poderão não apenas ser utilizados por nossos pesquisadores, como por outros centros de pesquisa ou empresas interessados em desenvolver procedimentos e/ou artefatos tecnológicos que os empreguem”, afirma a coordenadora.

Segundo Patrícia, os produtos elaborados pela equipe do instituto deverão estar prontos para circulação nos próximos dois anos. A pesquisadora espera que, então, isso possibilite a criação de empresas em parceria com a universidade. “Cabe a nós destacarmos a possibilidade de assistir no futuro a uma pequena revolução industrial causada pela nanotecnologia. Como para elaborar produtos, é necessário também desenvolver alta tecnologia – o que tem custos e exige especialização bastante elevados, poderemos assistir ao surgimento de pequenas empresas criadas para atender a determinados nichos de mercado”, vislumbra Patrícia. 

A pesquisadora lembra que o Brasil possui o mais moderno parque tecnológico da América Latina na área, muito embora os investimentos ainda sejam irrisórios quando comparados aos de grandes potências, como Estados Unidos, Japão e Alemanha. “Como estamos lidando com tecnologia de ponta, é essencial que o aporte de recursos nesta área seja contínuo. Só assim poderemos obter equipamentos mais modernos e nos manter competitivos internacionalmente”, conclui.