Prêmio Bernhard Gross ao melhor trabalho oral para Juliana Eccher, por pesquisa pioneira no Brasil sobre o uso de cristais líquidos como semicondutores orgânicos.


Trabalho premiado: Electrical response of a columnar liquid crystal applied in a diode structure. Juliana Eccher1, Gregorio Couto Faria2, Harald Bock3, Heinz Von Seggern4, Wojciech Zajaczkowski5, Wojciech Pisula5, Ivan H. Bechtold1; 1Universidade Federal de Santa Catarina, 2Universidade de São Paulo, 3Centre de Recherche Paul Pascal, Cnrs and Univ.Bordeaux, 4Technische Universität Darmstadt, 5Max-Planck-Institut For Polymer Research, Mainz.

Juliana Eccher recebeu o certificado de melhor trabalho oral do XIII Encontro da SBPMat, entregue pelo chairman do encontro de 2015.

O Prêmio Bernhard Gross ao melhor trabalho apresentado em sessão oral no XIII Encontro da SBPMat foi outorgado a uma pesquisa pioneira no Brasil no seu tema. “A meu ver, a principal relevância na premiação deste trabalho deve-se à divulgação da pesquisa envolvendo cristais líquidos como semicondutores orgânicos para aplicações no campo da eletrônica orgânica, principalmente no que se refere ao Brasil, visto que não existem muitos grupos voltados para esta pesquisa no país”, diz a doutora recém-diplomada Juliana Eccher, que apresentou o trabalho no Simpósio D de materiais e dispositivos de eletrônica orgânica e foi a destinatária do prêmio.

Graduada pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Juliana obteve os melhores índices de aproveitamento da sua turma na licenciatura e no bacharelado em Física. Decidiu seguir carreira acadêmica na área de Física experimental e foi fazer o mestrado e o doutorado na UFSC, ambos relacionados ao estudo de cristais líquidos, no campo dos materiais. “A pesquisa em materiais é fascinante, pois oferece um amplo leque de estudo em diversas áreas do conhecimento”, diz Juliana, que participou do encontro da SBPMat em três oportunidades. “O que mais me atrai é a possibilidade de novas descobertas e a diversidade de aplicações”, completa.

Os cristais líquidos, materiais usados nas amplamente comercializadas telas LCD, têm sido reconhecidos recentemente como uma classe promissora de semicondutores orgânicos auto-organizados com elevada mobilidade de carga. Alguns deles são chamados de colunares porque suas moléculas, de formato semelhante ao de um disco, empilham-se umas sobre as outras formando colunas estáveis. Quando as colunas estão alinhadas perpendicularmente ao substrato, tem-se o alinhamento homeotrópico – configuração ideal para a aplicação em OLEDs (diodos orgânicos emissores de luz) e OPVs (dispositivos fotovoltaicos orgânicos).

O trabalho vencedor do Prêmio Bernhard Gross, desenvolvido durante o doutorado em Física de Juliana Eccher, com a orientação do professor Ivan Bechtold, relacionou as mudanças nas propriedades elétricas com a organização molecular do filme fino de um cristal líquido baseado no centro aromático perileno-diimida, o qual foi investigado dentro de uma estrutura de diodo. O trabalho foi financiado pelo CNPq, em particular por meio do INCT/INEO, e pela CAPES.

Na pesquisa, a equipe pôde obter o alinhamento homeotrópico em filmes depositados por meio da técnica de spin-coating ao submetê-los a tratamento térmico (annealing), resultando num aumento de cinco ordens de grandeza na mobilidade de carga e também num significativo incremento na intensidade de eletroluminescência do dispositivo.

Doutorado com colaborações internacionais

O trabalho foi viabilizado graças a uma série de colaborações internacionais. A síntese do composto orgânico estudado foi realizada pelo doutor Harald Bock do Centre de Recherche Paul-Pascal, CNRS, na França, colaborador desde 2010 do Laboratório de Optoeletrônica Orgânica e Sistemas Anisotrópicos (LOOSA) do Departamento de Física da UFSC, que é coordenado pelo professor Bechtold. Inicialmente no Brasil, por meio de uma colaboração com o professor Gregório Faria do Instituto de Física de São Carlos da USP, a equipe começou a investigar a potencialidade do material orgânico como camada emissora em uma estrutura de diodo.  Além disso, em 2013, Juliana fez um estágio “sanduíche” no grupo do professor Heinz von Seggern na Technische Universität Darmstadt, na Alemanha, onde conseguiu fabricar os dispositivos e fazer sua caracterização elétrica. Ainda durante o estágio de pesquisa de Juliana, foi estabelecida uma colaboração com o doutor Wojciech Pisula, do Max-Planck-Institut for Polymer Research, cujo grupo realizou análises de raios x com incidência rasante (GIWAXS), as quais foram fundamentais para investigar a orientação das colunas com relação à superfície. Ainda devido à colaboração com o professor Gregório, foi desenvolvido o modelo teórico utilizado na análise das medidas elétricas de densidade de corrente em função da voltagem aplicada.

“O principal resultado alcançado na minha tese de doutorado foi mostrar que, dependendo da aplicação desejada, foi possível modificar e controlar a orientação dos domínios líquido-cristalinos em relação aos eletrodos, o que melhorou significativamente as propriedades elétricas dos dispositivos”, resume Juliana.

Para saber mais sobre este trabalho

– Tese de doutorado de Juliana Eccher: http://ppgfsc.posgrad.ufsc.br/files/2010/07/Tese-BU_Juliana-Eccher.pdf

– Artigo científico publicado: J. Eccher, G. C. Faria, H. Bock, H. von Seggern, I. H. Bechtold. ACS Appl. Mater. Interfaces, 5, 11935-11943 (2013).

– Arquivo da apresentação de Juliana Eccher no Simpósio D do XIII Encontro da SBPMat:

 

Pesquisa em eletrocerâmica acena com dispositivos capazes de revolucionar o dia a dia.


Com esse título, a reportagem da Agência Fapesp aborda o conceito de eletrocerâmica e algumas das aplicações mais promissoras desse tipo de material. Na matéria falam, desde a 6ª Conferência Internacional em Eletrocerâmica, realizada em João Pessoa (PB) com apoio da SBPMat, o criador da conferência, professor Harry Tuller (MIT), e os coordenadores da sexta edição do evento, professores Reginaldo Muccillo (Ipen) e José Arana Varela (Unesp).

Veja a reportagem.