Efeito fotodielétrico produz telas controladas sem toque

14th June 2017
Posted By : Enaie Azambuja
Efeito fotodielétrico produz telas controladas sem toque

Pesquisadores japoneses descobriram um fenômeno chamado efeito fotodielétrico, que poderá permitir fabricar telas controladas a laser, com movimento em pleno ar. Uma série de componentes avançados para circuitos lógicos vêm sendo desenvolvidos nos últimos anos. Ao invés da eletricidade que controla seus equivalentes eletrônicos tradicionais, esses componentes básicos são controlados com luz - são os fotorresistores, fotodiodos e fototransistores.

No entanto, ainda não existe um fotocapacitor. "Um fotocapacitor fornece uma nova maneira de operar circuitos eletrônicos com luz. Ele impulsionará a evolução da eletrônica para a próxima geração da fotoeletrônica," afirmou o professor Hiroki Taniguchi, da Universidade de Nagoya.

Os capacitores são componentes básicos para todos os tipos de eletrônicos, funcionando de forma semelhante a depósitos para elétrons. Eles podem, por exemplo, armazenar energia ou filtrar frequências indesejadas.

Em sua versão mais simples, um capacitor consiste em duas placas condutoras paralelas separadas por um material eletricamente isolante, chamado dielétrico, como o ar ou vidro. Aplicando uma tensão nas placas faz com que as cargas opostas se acumulem em ambas as placas.

As propriedades do dielétrico desempenham um papel determinante no perfil do campo elétrico entre as placas e, por sua vez, quanta energia o capacitor consegue armazenar.

Com um fotocapacitor, é possível utilizar a luz para controlar uma propriedade do dielétrico chamado permissividade, uma medida que indica quanta carga elétrica é armazenada em um material para um dado campo elétrico, sendo um indicador da eficácia do material dielétrico.

Outras equipes já haviam obtido um tipo de efeito fotodielétrico usando uma variedade de materiais, mas sempre dependendo da fotocondutância, na qual a luz controla a condutividade elétrica dos materiais. O aumento da condutância resulta em uma maior permissividade dielétrica.

Mas este tipo de efeito fotodielétrico extrínseco, ou indireto, não é adequado para aplicações práticas porque um capacitor deve ser um bom isolante, impedindo a corrente elétrica de fluir, explica Taniguchi. Mas, sob o efeito fotodielétrico extrínseco, as propriedades isolantes de um capacitor se deterioram. Além disso, esse capacitor só funcionaria com corrente alternada de baixa frequência, enquanto os circuitos eletrônicos funcionam com corrente contínua.

Agora, Taniguchi e colegas identificaram um efeito fotodielétrico intrínseco em uma cerâmica. Ainda não está claro como o efeito fotodielétrico intrínseco funciona, mas Taniguchi suspeita de defeitos na estrutura cristalina da cerâmica onde ele foi identificado, cuja fórmula química é LaAl0,99Zn0,01O3-δ.

Assim, mais pesquisas serão necessárias antes de vermos telas controladas por luz fora das telonas, mas esta descoberta é um passo significativo nesse rumo. Pesquisas adicionais procurarão aumentar a intensidade do efeito e minimizar qualquer dissipação de energia. Entendendo o funcionamento do fotodielétrico intrínseco também será possível identificá-lo em outros materiais que possam se mostrar mais adequados para aplicações práticas.


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