Cientistas acabam de revelar o primeiro transistor elétrico de madeira do mundo

A madeira é boa para muitas coisas. Construir caixas, barcos e estantes, por exemplo. Fazendo ferramentas, ou fogueiras. Alimentando cupins. E castores.

Você notará que alimentar aparelhos elétricos funcionais não está entre eles.

Pesquisadores da Linköping University e do KTH Royal Institute of Technology na Suécia claramente nunca prestaram muita atenção às listas de coisas em que a madeira é ruim, então eles foram em frente e fizeram o primeiro transistor de madeira do mundo.

Para ser franco, a equipe por trás da inovação adicionou um ingrediente especial para contornar toda a questão da madeira ser tão ruim em conduzir uma corrente. E enquanto funciona, não espere encontrar um dentro do seu próximo smartphone.

"Sim, o transistor de madeira é lento e volumoso, mas funciona e tem um enorme potencial de desenvolvimento", diz o engenheiro elétrico Isak Engquist, da Universidade de Linköping.

O humilde transistor é um componente fundamental em praticamente qualquer peça de tecnologia eletrônica. Funcionando como um minúsculo 'portão' que controla o fluxo de uma corrente através da aplicação de outra, ele pode amplificar sinais, armazenar dados como uma série de interruptores ou trabalhar em conjunto para realizar operações lógicas.

Ele pode fazer tudo isso graças a uma propriedade dos materiais semicondutores que lhes permite conduzir uma corrente apenas quando eles próprios têm carga suficiente.

Onde os primeiros transistores eram objetos irregulares que você talvez pudesse equilibrar na ponta do dedo, eles foram construídos em uma escala que amontoa dezenas de bilhões no mesmo espaço.

A madeira não é semicondutora. Na verdade, os blocos de construção de carboidratos das fibras vegetais são absolutamente teimosos quando se trata de chutar elétrons pela estrada.

Uma maneira de contornar esse problema é reduzir a madeira a um pedaço de carvão, deixando uma estrada de carbono relativamente puro para uma carga elétrica rolar.

Mas carvão não é realmente madeira, então onde está a graça disso?

Usando a balsa de madeira dura por sua resistência relativamente alta, baixa densidade e estrutura homogênea, Engquist e sua equipe retiraram sua lignina dura e preencheram o material restante com um polímero condutor de elétrons misto chamado poli(3,4-etilenodioxitiofeno). –sulfonato de poliestireno, ou PEDOT:PSS.

Se formos técnicos, a madeira funciona mais como um invólucro para o material condutor, como um amontoado de fios bagunçado. A ideia também não é nova, já que os pesquisadores já exploraram a ideia de usar material vegetal como um recipiente poroso para substâncias eletroquímicas e condutoras.

Engquist aproveitou essa experiência tentando otimizar a remoção de lignina para criar um canal mais eficiente para o polímero operar, antes de analisar as propriedades condutoras da unidade de balsa-polímero.

Ao empilhar unidades de milímetros de espessura que funcionam como eletrodos e canais, a equipe descobriu que poderia criar um transistor bastante rudimentar. Sem tensão, toda a estrutura pode ser considerada aberta e a chave na posição 'ligada'. Bombeie 6 volts e o canal se enche de elétrons, fechando lentamente o canal e colocando o interruptor na posição 'desligado'.

Desligar o dispositivo de madeira leva cerca de 1 segundo, enquanto retorná-lo à posição de ligado leva cerca de 5 segundos. Considerando que os transistores em seu computador operam em velocidades medidas em gigahertz – ligando e desligando centenas de bilhões de vezes por segundo – você pode esquecer de juntar bastões suficientes para jogar Fortnite.

Então, qual é o ponto, você pergunta?

"Não criamos o transistor de madeira com nenhuma aplicação específica em mente", diz Engquist.

"Fizemos porque podíamos. Esta é uma pesquisa básica, mostrando que é possível, e esperamos que inspire mais pesquisas que possam levar a aplicações no futuro."

Cálculos rápidos à parte, eletrônicos biodegradáveis ​​feitos de recursos facilmente colhidos podem ser usados ​​em sensores remotos que precisam quebrar facilmente ou dispositivos discretos alimentados por movimentos no ambiente.