Transformar luz infravermelha em luz visível. Este é o trabalho premiado, em segundo lugar, pela International Union of Material Research Societies, do aluno de doutorado em Física da PUC-Rio, Rian Aderne. O Transparent Organic Light up-Converter Device (TOLCD) consiste em um dispositivo que pode captar espectros acima de 750 nanômetros, e convertê-los em luz com comprimento de onda possível de ser captado pelo olho humano.
A aplicação prática do trabalho é de grande interesse no campo da Física. A tecnologia desenvolvida pode ser usada em visão noturna, em segurança e em telemetria. Esta última seria a utilização de um laser infravermelho que possa fazer uma medição de comprimento entre duas paredes. Com um disparo de laser, seria possível determinar a medida exata entre dois pontos.
A visão humana é limitada. Conseguimos enxergar apenas da luz azul à luz vermelha. Dentro deste espectro - que compreende as cores do arco- -íris – em medidas da Física, é assumido que o azul tem de 350 a 400 nanômetros, e o vermelho chega a 700. O nanômetro é uma subunidade que corresponde a 1×10-9 metro e é utilizada nesta medida de comprimentos de onda de luz. Fora isso, existem comprimentos maiores que 700 nanômetros e menores que 350. Aí encontram- se as luzes infravermelho e ultravioleta, respectivamente.
A luz infravermelha é conhecida pela sensação de aquecimento causada pelos raios solares, e a ultravioleta é popularmente identificada por causar danos à pele, relacionada à preocupação com o UV do sol. O comprimento do infravermelho é longo, dividido em três unidades, infravermelho próximo, médio e longo. O trabalho de pesquisa de Aderne, que durou dois anos e meio, é sobre um dispositivo que pode captar e converter o infravermelho próximo, por volta de 830 nanômetros. Para isso, o aluno usou dois componentes. Um fotodetector gerador de cargas elétricas e um OLED, um diodo orgânico emissor de luz feito de moléculas de carbono condutoras de eletricidade, e já utilizado em telas de celulares como os da Samsung.
– Inicialmente, sem a luz infravermelha, o dispositivo se encontra em stand by, ele está ligado (mas não aceso) e há passagem de corrente elétrica sobre ele. Quando a luz infravermelha incide sobre o dispositivo, esta luz é absorvida pelo fotodetector, gerando uma quantidade a mais de corrente elétrica no dispositivo. Este aumento de corrente que passa pelo dispositivo resulta no acendimento do OLED – explica Aderne.
Segundo o orientador da tese, professor Marco Cremona, do Departamento de Física, a grande novidade do projeto é fazer com que os dispositivos sejam transparentes.
– Essa conversão já existia anteriormente, o que estamos fazendo é tornar o dispositivo transparente, queríamos fazer como os protótipos de telas, que ainda não são comerciais, que você pode ver através delas, mas quando tocar imagens aparecem. O dispositivo fica transparente, mas ao mesmo tempo, quando chega infravermelho, ele acende – assinala.
O prêmio que Aderne ganhou foi dado em um encontro que ocorre anualmente no Brasil desde 2002. Neste ano, o congresso foi realizado em Campinas, São Paulo, de 25 a 29 de setembro. Nestes encontros, participam também membros das sociedades de pesquisa em materiais (Material Research Society) dos Estados Unidos (MRS) da Europa (E-MRS), do Japão (J-MRS) e da União Internacional de todas estas sociedades (International Union of Material Research Society, IU-MRS). O trabalho de pesquisa é uma parceria da PUC- -Rio com a Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) e o instituto Empa, da Suíça, sigla em alemão para Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais.
– A parceria nasceu com dois ex-alunos meus que hoje são professores de Física no departamento da UFJF (Cristiano Legnani e Welber Gianini Quirino) e que trabalham também na parte de Eletrônica Orgânica. Fizemos um projeto para a CAPES que foi aprovado há dois anos exatamente para esse tipo de dispositivos, conversores visível-infravermelho. No meio disso, houve um projeto aprovado com um grupo na Suíça especialista em células fotovoltaicas e painéis solares – explica o professor Marco Cremona.
Para o futuro, o aluno de doutorado pretende pesquisar materiais que possam ser mais eficientes na absorção de luz. O dispositivo atual permite captar frequências de 830 nanômetros, o objetivo é encontrar células orgânicas que absorvam acima de 1.500 nanômetros, uma região de infravermelho mais distante. Aderne pretende publicar o trabalho até o mês de dezembro deste ano.
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