Nanopó luminescente é comercialmente atrativo por não conter metais terras-raras e emitir 90% de luz branca.
Após oito anos de pesquisas, cientistas do Instituto de Física de São Carlos (IFSC), da USP, desenvolveram um nanomaterial que poderá ser utilizado para fabricação de lâmpadas com eficiência energética.
O nanopó luminescente de aluminato de boro apresenta como principal característica o fato de emitir 90% de luz branca quando exposto a luz ultravioleta, sem incomodar o olho humano, tornando-o, por isso, muito atrativo do ponto de vista comercial. Outro aspecto importante é que não leva, em sua composição, nenhum elemento químico terra-rara - aqueles presentes na tabela periódica e que, como o próprio nome diz, são raros e, por isso, muito caros.
Foram essas características que levaram a geração da patente do nanopó luminescente, informa o pesquisador Prof. Antonio Carlos Hernandes, do Grupo Crescimento de Cristais e Materiais Cerâmicos http://www.ccmc.ifsc.usp.br/ e atual diretor do IFSC. Os produtos atuais existentes no mercado mundial levam metais terras-raras em sua composição e apresentam uma eficiência energética de 60%. O Departamento de Energia do governo dos Estados Unidos tem como meta desenvolver, até 2025, materiais que apresentem eficiência energética de 80%, compara.
Além da USP, o trabalho conta com a participação do pesquisador Alain Ibanez, do Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), em Grenoble, na França; Lauro Maia, da Universidade Federal de Goiás (UFG) e Vinícius Guimarães, aluno de doutorado do CNRS, que defenderá, no próximo dia 22 de junho, tese sobre o tema. A patente é dividida entre as três instituições.Somente após a defesa da tese vamos pensar em parcerias comerciais, conta Antônio Carlos Hernandes.
O nanopó luminescente, produzido no IFSC e no CNRS, foi feito a partir de uma mistura de ácidos cítrico e bórico, além de outros compostos como, por exemplo, etilenoglicol. Após um processo de mistura desses elementos, forma-se uma espécie de resina, de aspecto gelatinoso, sendo que essa mistura é queimada em um forno com atmosfera controlada dos níveis de oxigênio e nitrogênio. O resultado é um nanopó que, ao ser exposto a luz ultravioleta, emite 90% de luz branca.
A luz que o nanopó luminescente emite apresenta um comprimento de onda que fica entre 400 e 700 nanômetros na escala do espectro eletromagnético. A faixa de 550 é a mais próxima da luz solar. A luz ultravioleta fica na faixa anterior aos 400 nanômetros. Aquela luz muito utilizada em faróis de carros, e que incomoda muito o olho humano, está na faixa dos 400 nanômetros, explica o docente.
Aplicação prática
Um dos modos de utilização seria colocar o nanopó luminescente em uma resina e fazer uma luz ultravioleta (como a de um LED) incidir sobre o nanomaterial. Este, então, emitiria a luz branca mais quente.
De acordo com o professor Hernandes, é comum encontrar na literatura trabalhos que buscam por materiais que emitam luz branca próxima à luz solar. O fato de usarem elementos terras-raras, fez o grupo buscar composições químicas que pudessem substituir estes elementos.
No início, eles conseguiam apenas 40% de eficiência energética, mas com o passar do tempo foram descobrindo que a pureza dos elementos utilizados influenciava diretamente esses resultados. Quando os elementos apresentavam pureza de entre 98 e 99%, tínhamos 40% de eficiência energética. Quando passamos a utilizar materiais com pureza entre 99,5% e 99,999%, atingimos o índice de 90% de eficiência energética, finaliza Hernandes.
Por: Assessoria de Comunicação IFSC - USP
Fonte: Centro Multidisciplinar para o Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos
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Vejam:
a) Brasileiros eliminam terras-raras das lâmpadas de estado sólido
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