LEDS: A LUZ DAS MOLÉCULAS

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

SECRETÁRIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E

TECNOLÓGICA

INSTITUTO FEDERAL DO PIAUÍ

CAMPUS TERESINA CENTRAL

DIRETORIA DE ENSINO

GERÊNCIA DE ENSINO DE NÍVEL MÉDIO E TÉCNICO

CURSO: ELETRÔNICA SALA: B3-11

TURMA: 201 DISCIPLINA: FÍSICA

PROFESSORA: MARIA LUÍSA MARTINS MENDES

LEDS: A LUZ DAS MOLÉCULAS

NAYRA VANESA DA COSTA CRUZ N° 34

TERESINA/PI

MAIO/2011

INTRODUÇÃO

Cogita-se, com muita freqüência a utilidade do LED que é acrônimo para Diodo Emissor de Luz, eles são verdadeiros heróis não reconhecidos no mundo da eletrônica.

Eles estão presente no nosso dia a dia e nem percebemos. A nanotecnologia é a grande responsável pela criação desses incríveis dispositivos que pertencem ao nível macroscópico sendo assim, manipulado pelos seres humanos, apesar da nanotecnologia trabalhar com o nível microscópico.

Existe um Novo Mundo que esta evoluindo graças à nanotecnologia, na qual os LEDs fazem parte ativamente, eles serão a mola-mestre que ira contribuir para as diversas áreas da ciência, mas a sua principal atuação será na iluminação, sua eficiência pode ser comparada a de uma lâmpada fluorescente, sendo até mais eficaz do que a lâmpada, devido o LED emitir luz fria e não dissipar energia aumentando a sua durabilidade.

O QUE É UM LED?

Fazendo um estudo sobre os LEDs, percebe-se que ele é praticamente fabricado com moléculas orgânicas baseadas em carbono. Sua funcionalidade básica, e a que mais chama atenção, é a emissão de luz em locais e instrumentos onde se torna mais conveniente a sua utilização no lugar de uma lâmpada. Especialmente utilizado em produtos de microeletrônica como sinalizador de avisos, há também tamanhos maiores, como em alguns modelos de semáforos.

A luz emitida através do fenômeno da eletroluminescência não é monocromática, mas consiste em várias cores formando uma banda espectral relativamente estreita sendo produzida pelas interações energéticas do elétron.

A cor, portanto, depende do cristal e da impureza de dopagem (inserção de substancias estranhas no elemento) com que o componente é fabricado. O LED que utiliza o arsenito de gálio emite radiações infravermelhas. Dopando-se com fósforo, a emissão pode ser vermelha ou amarela, de acordo com a concentração. Utilizando-se fosfato de gálio com dopagem de nitrogênio, a luz emitida pode ser verde ou amarela.

Atualmente, com o uso de outros materiais consegue-se fabricar LEDs que emitem a luz azul, violeta e até ultravioleta. Existem também os LEDs brancos, mas esses são geralmente LEDs emissores de cor azul, revestidos com uma camada de fósforo do mesmo tipo usado nas lâmpadas fluorescentes, que absorvem a luz azul e emite a luz branca.

A NANOTECNOLOGIA E OS LEDs

O termo nanotecnologia apresenta muitas definições, a que poderia apresentar um conceito mais geral, “uma ciência relacionada á manipulação da matéria a nível molecular, visando à criação de novos materiais, substancias e produtos, que nesse caso se aplica aos LEDs, ele é um produto macroscópico, mas é constituído por camadas muito finas que é de nível microscópico.

A palavra nano envolve muitos temas como a física, a química, a medicina, a engenharia, a computação sendo assim uma área interdisciplinar. Para lidar com certos tipos de materiais é necessária a contribuição de todas essas áreas.

A escala do mundo nano, em relação aos diferentes produtos, começa com o DNA e vai até as bactérias é uma escala de 0,1nm a 1um. O LED estaria na posição de 100 nm, não que o produto tenha esta dimensão macroscópica, mas as suas camadas apresentam uma espessura dessa ordem, depois o dispositivo para ser manipulado pelos seres humanos precisa de um tamanho maior. Ele é um produto de nanotecnologia, mas é acessível aos seres humanos.

No mercado da nanotecnologia, os LEDs irão compreender uma parte muito importante, junto com os nanotubos de carbono, isso é apenas uma prospecção, mas existem varias outras.

A ELETRONICA ORGANICA

Semicondutores são materiais que normalmente são usados na eletrônica tradicional, qualquer elemento eletrônico como computadores faz uso de elementos semicondutores que são materiais cuja condutividade elétrica é entre condutores e isolantes. Estes são elementos inorgânicos (não são feitos a base de carbono) como o silício e o germânio.

A Eletrônica Orgânica é baseada nos materiais orgânicos, podem-se substituir elementos inorgânicos por elementos orgânicos (feitos a base de carbono) ao construir determinados tipos de materiais.

Quanto maior é o grau de miniaturização, maiores são os desempenhos exigidos e maiores são os problemas com o desempenho técnico.

Nos anos de 1840, o que se usava eram as válvulas, elas tinham uma dimensão muito grande da ordem de alguns centímetros. Com o passar do tempo tudo isso levou a uma miniaturização, a idéia era usar moléculas em vez de componentes tradicionais que vão exigir menos calor.

Uma CPU contem aproximadamente um bilhão de tiristores estes dispositivos dissipavam muita energia. Usando a Eletrônica Orgânica pode-se reduzir bastante a energia dissipada. O primeiro transistor tinha 50 mm de espessura com a miniaturização ele ficou com 500 nm, feito com nanotubos de carbono.

Os LEDs podem ser usados tanto em display, como na iluminação e a grande vantagem é que eles podem ser fabricados em suportes flexíveis.

As previsões de mercado para a utilização do LED são crescentes, passou de 600 milhões de dólares em 2008 para 7,1 bilhões de dólares em 2016. Estas previsões mudam a cada ano, de acordo com as crises mundiais, mas a idéia é que o crescimento exponencial continue.

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