Novos materiais que revolucionam

Químicos criam dispositivo flexível que emite luz

Material à base de celulose bacteriana e óleo de mamona poderá ser usado na concepção de telas dobráveis e papéis eletrônicos

RODRIGO DE OLIVEIRA ANDRADE | Edição Online 14:45 12 de novembro de 2015

© ROBSON R. SILVA / IQ-UNESP

Foled de celulose bacteriana e poliuretano (à esq. acima) e substrato transparente à base do mesmo material (à esq. abaixo). À direita, representação artística da bactéria embebida em fios de celulose (abaixo) e representação do fruto da mamona, usada na produção da resina de poliuretana (acima)

A ideia de notebooks dobráveis e papéis eletrônicos flexíveis que poderiam ser usados em painéis publicitários, revistas, livros e jornais eletrônicos e cardápios de restaurantes, parece estar mais próxima de se tornar realidade. Em um estudo publicado em novembro na capa da revista Journal of Materials Chemistry C, pesquisadores do Instituto de Química da Universidade Estadual Paulista (IQ-Unesp), do campus de Araraquara, e do Laboratório de Biopolímeros e Biomateriais do Centro Universitário de Araraquara (Uniara), ambas no interior de São Paulo, relatam o desenvolvimento de um substrato flexível à base de dois polímeros de fontes naturais: celulose produzida por bactérias e o poliuretano, obtido da síntese do óleo de mamona.

O material, cuja concepção contou com a colaboração de pesquisadores também do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ-USP), em São Carlos, do Inmetro e da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), foi usado como suporte para a obtenção de um diodo flexível emissor de luz (Foled, na sigla em inglês), uma das mais promissoras tecnologias para vídeo e imagem. Os Foleds são uma resposta aos esforços para obtenção de um dispositivo eletrônico que combine as propriedades ópticas do papel, como alta refletividade, flexibilidade e contraste, com a capacidade dinâmica das telas digitais convencionais que equipam notebooks e telefones celulares, por exemplo. Outras aplicações possíveis incluem dispositivos na área médica, como lentes de contato e bandagem oftalmológica, além de sistemas para a liberação controlada de fármacos e embalagens biodegradáveis.

Em 2009, o grupo de pesquisadores, coordenado pelo químico Sidney Jose Lima Ribeiro, à época orientador de doutorado do químico Hernane Barud no Laboratório de Materiais Fotônicos do IQ-Unesp, desenvolveu um protótipo de Foled à base de um substrato de biocelulose, um tipo de papel com transparência superior a 90% na região visível do espectro eletromagnético (ver Pesquisa FAPESP nº 164).

O substrato desenvolvido pelos pesquisadores tem uma estrutura similar a um sanduíche, segundo Barud, hoje professor e pesquisador no Laboratório de Biopolímeros e Biomateriais (BioPolMat), no Centro Universitário de Araraquara-Uniara. “Ele é composto por uma série de filmes nanométricos com propriedades e funções específicas depositados sob um substrato de vidro”, diz. Suas vantagens, descritas no artigo publicado na Journal of Materials Chemistry C, consistem no fato de ele ser feito à base de celulose bacteriana e óleo de mamona, matéria prima abundante no Brasil que pode substituir fontes derivadas do petróleo.

As vantagens da celulose bacteriana, por sua vez, estão relacionadas ao fator ambiental — sua produção não gera resíduos tóxicos ao ambiente como acontece no método tradicional de produção de celulose. Essa celulose é produzida pela bactéria Gluconacetobacter xylinus na forma de mantas altamente hidratadas. A G. xylinus usa fontes de carbono para seu metabolismo e secreta nanofibras de celulose.

Projeto
Materiais híbridos multifuncionais a base de celulose bacteriana (nº 2014/24692-1);Modalidade Auxílio à Pesquisa – Pesquisador Visitante – Internacional;Pesquisador responsável Sidney José Lima Ribeiro (IQ-Unesp); InvestimentoR$ 45.756,20 (FAPESP).

Artigo científico BARUD, H. S et al. Transparent composites prepared from bacterial cellulose and castor oil based polyurethane as substrates for flexible OLEDs. Journal of Materials Chemistry C. v. 3, n. 44. P. 11557-774. nov. 2015.