Invenção, que une material à base de precursores carbônicos, matrizes poliméricas e aditivos, foi licenciada para a Celera Fibras, com apoio da Inova Unicamp

Esta reportagem compõe a série Prêmio Inventores 2023

Texto: Adriana Arruda | Fotos: Pedro Amatuzzi – Inova Unicamp

Um material nanocompósito solucionou o problema de convergência entre condutividade térmica e resistência mecânica de interfaces térmicas aplicadas em dispositivos eletrônicos. A invenção realiza a dissipação do calor de forma eficaz, eficiente e estável, por um longo período.

A tecnologia, desenvolvida por cientistas do Centro de Componentes Semicondutores e Nanotecnologias (CCSNano) e do Colégio Técnico de Limeira (COTIL), ambos da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), gerou o pedido de patente em cotitularidade entre a Universidade e a Celera Fibras, e posterior licenciamento exclusivo para a empresa com negociação da Agência de Inovação Inova Unicamp.

A composição foi criada a partir da necessidade de mercado de oferecer dispositivos com vida útil estendida e que não gerem um rápido aumento de temperatura interna, o que ocorre com as tecnologias atualmente.

“Todo produto eletroeletrônico, alimentado por uma corrente elétrica, gera calor como um subproduto. Nosso papel, enquanto empresa, é desenvolver soluções que gerenciem a energia térmica produzida nesses dispositivos, encontrando formas eficientes de dissipá-lo para o ambiente, o que garante o aumento da durabilidade, confiabilidade e vida útil de dispositivos como luminárias LED (Light-Emiting Diode), aparelhos de telefonia celular e tablets e baterias elétricas”, registra Alex Souza, CEO da Celera Fibras.

O calor é a principal causa de falha prematura em eletroeletrônico. “Estamos vivenciando a miniaturização dos componentes eletrônicos, que vem com uma potência cada vez maior, alta capacidade de processamento de dados, em alta velocidade. Tudo isso gera uma demanda térmica grande: é cada vez mais calor sendo gerado, e por isso a degradação térmica dos dispositivos é comum. Existe, portanto, uma necessidade para que esse calor seja rapidamente dissipado para, assim, termos melhores performance, durabilidade e confiabilidade nos equipamentos”, detalha Stanislav Moshkalev, pesquisador do CCSNano da Unicamp.

Material é feito à base de precursores carbônicos, matrizes poliméricas e aditivos.

Foi pensando na resolução desse problema, a partir de um olhar analítico e estruturado para a inovação, que a Celera iniciou a parceria com o CCSNano em projetos com grafeno, considerado um elemento importante no mundo da gestão de calor, já que possui alta condutividade térmica e elétrica.

No Centro de Componentes Semicondutores e Nanotecnologias da Unicamp, os pesquisadores trabalham com materiais grafíticos desde 2011. Por serem excelentes condutores térmicos, eles podem atender melhor a demanda da condução e da dissipação do calor do que o metal, por exemplo.

Um dos diferenciais desta tecnologia é o fato de ser um nanocompósito à base de precursores carbônicos, matrizes poliméricas e aditivos, com aparência de pasta fluida (pasta e filme).

“Com o tempo, entendemos que a criação deste compósito, juntando as propriedades de vários componentes, inclusive grafeno, é extremamente inovadora e benéfica para a indústria de dispositivos, pois possibilita a união de caraterísticas – mecânicas, térmicas e elétricas – essenciais para este mercado”, analisa Silvia Vaz Guerra Nista, pesquisadora do CCSNano.

Além de Moshkalev e Nista, participaram do desenvolvimento da tecnologia as inventoras Larissa Giorgetti Mendes, do COTIL, e Raluca Savu, do CCSNano.

Produção em larga escala: inovação nas indústrias de iluminação e veículos elétricos

Após o pedido de patente, foi firmado o contrato de licenciamento exclusivo com a Celera Fibras em 2022. Todos os processos relacionados à proteção e à transferência da tecnologia foram realizados com o apoio da Inova Unicamp.

“O papel da Inova é fundamental nestes trâmites: é onde conseguimos juntar todas as informações, como se fosse um ponto de encontro da Universidade com empresas e outras instituições”, afirma Moshkalev.

A partir do licenciamento, os próximos passos envolvem a expansão dos testes em escala laboratorial para a comercial, com disponibilização do produto às empresas desenvolvedoras de dispositivos, com foco inicial em dois mercados: o de iluminação e o de veículos elétricos.

“O Brasil possui 18 milhões de pontos de iluminação em áreas públicas, e uma parte significativa desse total ainda utiliza lâmpadas incandescentes. Nos próximos anos, haverá uma migração acelerada para o LED, buscando-se, sobretudo, aumento da eficiência energética, já que produz a mesma quantidade de luz com um consumo 70% menor. Este, portanto, é um mercado importante para a tecnologia desenvolvida”, pondera Souza.

Contrato de licenciamento permite a expansão dos testes em escala laboratorial para a comercial.

Já a indústria de baterias elétricas para mobilidade urbana também está em franca expansão no país. Em ambos os mercados, a ideia é que a pasta fluida ajude a reduzir algumas camadas de resistência térmica dos sistemas de lâmpadas e de baterias.

A expectativa é que as amostras para validação de clientes estejam disponíveis ainda neste ano, com uma possível entrada no mercado já no início de 2024.

Com essas perspectivas, ganhará, também, o consumidor final: ao se tornar uma realidade no mercado, o produto que chega ao alcance da população com o nanocompósito em sua composição traz as inovações: vida útil prolongada, menos aquecimento e maior durabilidade, com benefícios mútuos à Universidade, às empresas envolvidas e à sociedade.

PRÊMIO INVENTORES 2023

INVENTORES PREMIADOS NESTE LICENCIAMENTO:

Raluca Savu, Sílvia Vaz Guerra Nista, Stanislav Moshkalev e Larissa Giorgetti Mendes foram premiados na categoria Propriedade Intelectual Licenciada no Prêmio Inventores 2023.

PROGRAMAÇÃO DE HOMENAGENS

Esta reportagem integra a série de matérias elaboradas pela Inova Unicamp a respeito de algumas das tecnologias da Unicamp licenciadas. Você pode acessar esses conteúdos tanto através do site da Inova quanto em formato de ebook na próxima edição da Revista Prêmio Inventores, programada para ser lançada em setembro.

Além disso, um webinar já está programado para o dia 13 de setembro, com o tema “Negócios de base científica: Tecnologias da Unicamp na sociedade” . A inscrição para o evento é gratuita e está aberta ao público em geral.

Os patrocinadores do Prêmio Inventores 2023 são: ClarkeModet; FM2S; Interfarma; e Antoniense