Versão artesanal de equipamento usado na produção de filmes finos é construída com lixo eletrônico

A um custo aproximado de R$ 400, spin coater elaborado no Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais da UFSCar pode ser alternativa para laboratórios com baixo orçamento

Agência FAPESP* – Pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) construíram e validaram um equipamento de spin coating utilizando materiais de baixo custo considerados lixo eletrônico em conjunto com outros componentes, como um microcontrolador arduino.

O spin coating, ou deposição de filmes finos por centrifugação, é uma técnica utilizada na preparação de películas com espessura uniforme. Pode ser empregada, por exemplo, para criar camadas microscópicas de óxidos funcionais sobre vidro ou substratos cristalinos, bem como camadas finas de semicondutores sobre substratos para o desenvolvimento de células fotovoltaicas, usadas na geração de energia solar.

Resultados do estudo foram descritos em artigo publicado na revista Química Nova. Entre os autores estão Sirlon Blaskievicz e Leandro Soares, doutorandos no Programa de Pós-Graduação em Química da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), além de Lucia Mascaro, docente da UFSCar. Os três integram o CDMF, um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP.

A técnica de deposição por spin coating é uma das mais empregadas na produção de filmes finos, tornando o equipamento denominado spin coater fundamental. Porém, como seu valor comercial pode ultrapassar US$ 11 mil (R$ 58 mil), o acesso de laboratórios com baixo orçamento ao equipamento é bem difícil.

Pensando nisso, os pesquisadores disponibilizaram no artigo um tutorial que torna possível a construção de um spin coater para a obtenção de filmes finos valendo-se majoritariamente de materiais de baixo custo ou que foram reaproveitados do lixo eletrônico. A estratégia possibilita a construção de um equipamento que desempenha a mesma função dos equivalentes comerciais a um custo aproximado de R$ 400.

Em entrevista para a Assessoria de Comunicação do CDMF, Blaskievicz explicou que durante a fase de estudo e testes surgiram algumas dificuldades, principalmente por se tratar de um trabalho transdisciplinar – que envolve conceitos de programação, física e eletrônica – e que foge da área  principal dos pesquisadores envolvidos. Contudo, a partir de um projeto similar, no qual o autor também utilizava um motor de HD e um arduino como bases para o projeto, o grupo pode dar continuidade às investigações.

“A partir disso, fomos pesquisando maneiras de monitorar a velocidade chegando ao sensor infravermelho, bem como a contagem do tempo e de como imprimir todas as variáveis em um visor de LCD. Por fim, utilizamos um equipamento comercial para comparação e verificamos que a diferença entre as espessuras dos filmes obtidos no equipamento comercial e no artesanal, por meio da medida de secção transversal pelo microscópio eletrônico de varredura, é pouco significativa, validando, portanto, o êxito do equipamento artesanal”, finalizou o doutorando.

O artigo Um Spin Coater artesanal baseado em lixo eletrônico: uma alternativa versátil e de baixo custo pode ser lido em http://cdmf.org.br/wp-content/uploads/2021/04/quimica.pdf.

*Com informações da Assessoria de Comunicação do CDMF.