Laboratório Aberto de Nanodispositivos - Nanossistemas Eletrônicos e Fotônicos do Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer

O CTI-Nano executa projetos de alta complexidade onde os entregáveis são protótipos funcionais e sistemas que envolvem tanto, hardware quanto software
interligados, cobrindo etapas de desenho, fabricação, empacotamento avançado e caracterização. Os desenvolvimentos hoje apoiados pelo CTI-Nano tem como
objetivo gerar avanços tecnológicos significativos e aplicações comerciais relacionadas a Indústria 4.0 e Saúde Avançada, que são os principais focos
estratégicos institucionais.

1. Micro-nanodispositivos, sensores e fotônicos: Essa linha se baseia em processos e técnicas oriundas da microeletrônica do tipo ´top-down´ baseadas em um layout bem definido, e inclui o uso de nanomateriais funcionais. Tradicionalmente as técnicas utilizadas são: a) geração de padrões por litografia, ou escrita direta a laser; b) modificação de padrões por laser UV pulsado; c) feixe de elétrons; d) litografia de nanoimpressão e e) síntese química (p.ex. ZnO, óxido de grafeno, nanocristais de perovskita, pontos quânticos semicondutores, etc.). Estas técnicas têm sido aplicadas visando a fabricação de sensores e dispositivos de um modo geral. O objetivo dos projetos nesta linha inclui desenvolver protótipos incluindo: sensores de gases, temperatura, umidade, biossensores para doenças virais; circuitos integrados fotônicos, eletrônicos e de micro-ondas; dispositivos piezo e triboelétricos, fotodetectores, detectores de radiação e nêutrons; entre outros. O uso de técnicas da microeletrônica inclui a contratação de ´foundries´ comerciais com processos de volume que podem ser pós-processados para obter funcionalidades desejadas nos laboratórios do CTI-Nano.  A capacidade do CTI-Nano e de seus laboratórios associados permite a obtenção de protótipos de melhor confiabilidade e passiveis de produtização pelo uso de técnicas industriais de produção, facilitando o caminho para sua comercialização.

2. Fotovoltaicos Avançados: Novas tecnologias fotovoltaicas precisam ter simultaneamente alta eficiência e de baixo custo. Esta linha propõe o desenvolvimento de tecnologias fotovoltaicas avançadas (3ª geração) com grande potencial de satisfazer ambos critérios. Abordagens em estudo incluem tecnologias de perovskitas híbridas e tandem de dupla junção monolítica com silício, células de corantes (DSSC), fotovoltaicos com quantum dots semicondutores e dopagem com nanopartículas plasmônicas. O objetivo é a fabricação de protótipos, estudo de durabilidade, geração de propriedade intelectual e transferência de tecnologia para o setor produtivo.

3. Eletrônica Flexível, Têxtil e Vestível baseada em nanomateriais: A ideia da eletrônica flexível tem se expandido para a indústria têxtil lançando as bases dos
denominados tecidos inteligentes e da eletrônica têxtil. Essa convergência entre eletrônica e a tecnologia têxtil permite a fabricação de sistemas eletrônicos sobre tecidos (SoT), que podem ser vestidos pelo usuário. O CTI-Nano desenvolve dispositivos e sistemas sobre substratos flexíveis incluindo polímeros flexíveis, filamentos e tecidos utilizando técnicas que incluem: escrita direta a laser para obtenção de grafeno e nanotingimento utilizando nanotubos de carbono, MXenos, grafeno e nanofios metálicos. Demonstradores de tecnologia incluem: superfícies sensíveis ao toque, arranjos de sensores e atuadores, dispositivos termoelétricos e termocrômicos.

4. Diodos emissores de luz (LEDs) e Nanocintiladores para detecção de radiação: Nesse linha são desenvolvidos novos conceitos e estrutura de dispositivos utilizando nanocristais de calcogenetos, pontos quânticos de carbono, derivados de óxido de grafeno e perovskitas inorgânicas, em especial de chumbo-halogênio, visando aplicações em iluminação de estado sólido e nanocintiladores para a conversão de raios-X, gama e nêutrons térmicos em detectores de radiação de alta energia, baratos e de grande área.

Os projetos desenvolvidos no CTI-Nano, em parceria com empresas, envolvem a participação de uma das fundações de apoio do CTI. Toda as etapas para estabelecimento e acompanhamento de contratos e convênios são conduzidos pela DIPDI – Divisão de Gestão, Acompanhamento e Controle de Contratos e Convênios de P&D&I. Uma vez preparados, os instrumentos jurídicos estão sujeitos a avaliação e aprovação prévia, por parte da consultoria jurídica da União, antes da assinatura.