As indústrias de amanhã: de OLEDs a nanomateriais

Descobertas científicas podem ser um grande negócio, mas o caminho é longo

Foto:Joseph Xu, Michigan Engineering Communications & Marketing

Na década de 1960, o conselho inteligente para um jovem em busca de uma carreira lucrativa foi o 'plástico', como canonizado no filme de 1967, The Graduate . Hoje, o conselho pode ser 'OLEDs' ou 'nanomateriais'. Em outros 20 anos, pode ser 'grafeno' ou 'materiais topológicos'.

A busca por novos materiais comercialmente viáveis ​​e com propriedades muito procuradas é uma das atividades mais competitivas da pesquisa científica. Oferece aplicações claras, caminhos sólidos para o mercado e está entre os mais interdisciplinares dos campos de pesquisa em ciências físicas. Mesmo assim, relativamente poucas descobertas, como diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs) e, em menor grau, grafeno , superam a multidão de materiais nascentes; muitos definham na literatura científica.

As apostas são altas: um novo material no lugar certo e na hora certa pode lançar uma indústria multibilionária. Considere o que aconteceu com Charles Goodyear. Quando ele misturou enxofre com borracha natural e inventou a borracha vulcanizada em 1839, sua descoberta deu origem a uma infinidade de novos produtos de borracha com resistência à tração e elasticidade sem precedentes. Avançou a indústria automobilística, libertando motoristas de rodas de ferro pesadas. Com o passeio mais suave oferecido pelos pneus de borracha, surgiu o ímpeto de criar os primeiros carros movidos a gás. Mais recentemente, as indústrias globais de smartphones, dispositivos médicos vestíveis, energia renovável e novos aviões surgiram da pesquisa em ciência dos materiais.

A inteligência artificial pode ser o Charles Goodyear da nossa época. Técnicas de aprendizado de máquina estão sendo usadas para vasculhar pesquisas publicadas para descobrir materiais já descobertos mas esquecidos e para prever as propriedades de novos materiais que ainda não existem. Isso substitui as abordagens de tentativa e erro em que o campo se baseou. Segundo James Warren, físico do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA em Gaithersburg, Maryland, em um campo muito dinâmico, é um dos desenvolvimentos mais empolgantes dos últimos anos.

Warren é diretor da Materials Genome Initiative (MGI), um projeto de várias agências criado pelo governo dos EUA em 2011. O banco de dados de materiais e suas propriedades está aberto e disponível para os pesquisadores, para ajudar a mover esses materiais das páginas das revistas para possíveis produtos, diz Warren. "O objetivo da MGI é literalmente preencher essa lacuna", diz ele.

Em apenas alguns anos, ele diz, pode ser possível dizer ao computador que você deseja construir uma bateria com uma certa capacidade de armazenamento, vida útil e custo, e sugerir a combinação ideal de materiais para que isso aconteça.

Fonte: Nature