Equipamento laboratorial roll-to-roll com comutação simples de seis ferramentas de deposição

Resumo

Estudos de mercado apontam uma evolução de consumo da eletrônica orgânica mais abrupta do que ocorreu com a tradicional eletrônica de silício, com previsão de consumo de US$ 300 bilhões em até 20 anos. Isto se deve a diversas vantagens desta nova tecnologia como flexibilidade, robustez e menor espessura, e principalmente a possibilidade de fabricação por impressão, portanto com menor custo de produção e deposição em grandes áreas. Porém, a utilização de um equipamento de impressão gráfica comercial para pesquisas se restringe a limitados grupos pelo mundo devido ao alto custo de aquisição e manutenção, além da grande quantidade de material necessário para operação. Dessa forma, o objetivo principal deste projeto é o desenvolvimento de um equipamento de portes laboratoriais, que apresente pequeno consumo de materiais e versatilidade para o usuário, com seis técnicas de deposição comutáveis sendo quatro de revestimento (slot-die, knife, wire-bar e spray) e duas de impressão (gravura e flexografia) a partir do projeto de mestrado do pesquisador-responsável. O equipamento contará com sistemas de montagem/desmontagem para facilitar a limpeza e troca das ferramentas de deposição, os ajustes e o controle, para garantir simples usabilidade. Este será dividido em módulos, de forma que possa ser configurado de acordo com a aplicação de interesse do usuário. A vantagem destes módulos será a presença de um sistema de encaixe, que facilitará a retirada para limpeza ao final de cada aplicação e possibilitará a troca das ferramentas durante a operação. A secagem dos filmes impressos será realizada no sistema de secagem, intercambiável entre um módulo de chapa de cobre aquecida ou por um módulo forno, de acordo com a técnica aplicada. Neste projeto iremos migrar todo um sistema de controle desenvolvido em LabVIEW com uma plataforma de aquisição de dados (DAQ), para uma plataforma Arduino que possui diversos periféricos (shields) já desenvolvidos, tornando-a muito versátil para o desenvolvimento de projetos. Uma vez que o sistema de controle estiver desenvolvido e testado em prática, será desenvolvida uma placa de controle microprocessada que agregue todas as funcionalidades desenvolvidas no projeto. Um sistema de câmera será desenvolvido para que o usuário possa fazer uma análise da qualidade do filme depositado no momento da aplicação, agilizando a escolha por melhores técnicas e configurações. Do ponto de vista da empresa, é esperado que o desenvolvimento deste equipamento seja apenas um ponto de partida nas pesquisas na área de eletrônica orgânica, e que a partir do equipamento desenvolvido se iniciem estudos de produção de dispositivos com o objetivo de desenvolver outros produtos. Além de viabilizar diversos projetos brasileiros nas instituições de pesquisa neste ramo, colocando o Brasil como protagonista nesta área e ajudando a evitar o mesmo atraso que o país sofreu no desenvolvimento da tradicional eletrônica de silício. (AU)