Por Júlio Bernardes - Editorias: Tecnologia
Li-hackmanita tem potencial de aplicação em lâmpadas de LED para iluminação e em dispositivos antifalsificação – Foto: Cecília Bastos/USP Imagens
.Um mineral sintético modificado, a hackmanita com íons de titânio, pode ser uma alternativa de menor custo a materiais que emitem luz à base de terras raras. É o que demonstra pesquisa com participação do químico José Miranda de Carvalho Júnior, pós-doutorando do Instituto de Física (IF) da USP. O material, chamado de Li-hackmanita, tem potencial de aplicação em lâmpadas de LED para iluminação e em dispositivos antifalsificação. Para que pudesse emitir luz, foram adicionados íons de titânio, um material de fácil obtenção. Os experimentos conseguiram uma persistência de emissão de luz de nove horas, similar à dos materiais à base de terras raras.
O trabalho buscou alternativas de materiais para luminescência persistente, como os que são usados em placas de sinalização de emergência e na detecção de tumores. “Um dos materiais utilizados comercialmente, o aluminato de cálcio, utiliza íons terras raras, como o európio, para emitir luz”, diz Carvalho Júnior. O európio é encontrado na natureza misturado a outros minerais com propriedades químicas semelhantes, o que torna a separação mais difícil e cara, além da produção estar concentrada em um único país (China). “A pesquisa utilizou a hackmanita, um mineral que é modificado para emitir luz a partir da adição de pequenas doses de titânio, que é muito mais abundante e de fácil obtenção.”
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.Um mineral sintético modificado, a hackmanita com íons de titânio, pode ser uma alternativa de menor custo a materiais que emitem luz à base de terras raras. É o que demonstra pesquisa com participação do químico José Miranda de Carvalho Júnior, pós-doutorando do Instituto de Física (IF) da USP. O material, chamado de Li-hackmanita, tem potencial de aplicação em lâmpadas de LED para iluminação e em dispositivos antifalsificação. Para que pudesse emitir luz, foram adicionados íons de titânio, um material de fácil obtenção. Os experimentos conseguiram uma persistência de emissão de luz de nove horas, similar à dos materiais à base de terras raras.
O trabalho buscou alternativas de materiais para luminescência persistente, como os que são usados em placas de sinalização de emergência e na detecção de tumores. “Um dos materiais utilizados comercialmente, o aluminato de cálcio, utiliza íons terras raras, como o európio, para emitir luz”, diz Carvalho Júnior. O európio é encontrado na natureza misturado a outros minerais com propriedades químicas semelhantes, o que torna a separação mais difícil e cara, além da produção estar concentrada em um único país (China). “A pesquisa utilizou a hackmanita, um mineral que é modificado para emitir luz a partir da adição de pequenas doses de titânio, que é muito mais abundante e de fácil obtenção.”
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Testes do material aconteceram na pesquisa de José Miranda de Carvalho Júnior, do IF – Foto: Cecília Bastos/USP Imagens
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No estudo, o Li-hackmanita foi usado na forma de um pó branco. Ao verificar as propriedades do material, a pesquisa constatou que ele emite uma luz branca, ao contrário dos materiais com európio, que emitem luzes de várias cores. “Essa emissão de luz também pode ser ativada pela luz solar, o que ainda não tinha sido observado com o titânio”, destaca o pesquisador. “O aluminato de cálcio está disponível há mais de 30 anos no mercado e, devido a vários aperfeiçoamentos, possui uma persistência de emissão de luz de dez horas. No caso do Li-hackmanita, essa persistência é de cerca de nove horas.”
O material pode ser utilizado em lâmpadas de iluminação com LEDs. “O pó de Li-hackmanita é dispersado em uma resina de silicone que é aplicada em um LED ultravioleta comercial”, relata Carvalho Júnior. Quando o LED é acionado, o compósito emite uma luz branca. “Além de substituir as lâmpadas de tubo, o material pode ser usado em lâmpadas de telefones celulares.”
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No estudo, o Li-hackmanita foi usado na forma de um pó branco. Ao verificar as propriedades do material, a pesquisa constatou que ele emite uma luz branca, ao contrário dos materiais com európio, que emitem luzes de várias cores. “Essa emissão de luz também pode ser ativada pela luz solar, o que ainda não tinha sido observado com o titânio”, destaca o pesquisador. “O aluminato de cálcio está disponível há mais de 30 anos no mercado e, devido a vários aperfeiçoamentos, possui uma persistência de emissão de luz de dez horas. No caso do Li-hackmanita, essa persistência é de cerca de nove horas.”
O material pode ser utilizado em lâmpadas de iluminação com LEDs. “O pó de Li-hackmanita é dispersado em uma resina de silicone que é aplicada em um LED ultravioleta comercial”, relata Carvalho Júnior. Quando o LED é acionado, o compósito emite uma luz branca. “Além de substituir as lâmpadas de tubo, o material pode ser usado em lâmpadas de telefones celulares.”
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