5 Aplicações do Iridium na eletrônica

O irídio está entre os elementos mais escassos e caros da família da platina. Ele é conhecido por sua incrível resistência à corrosão, alto ponto de fusão e propriedades catalíticas. Essas propriedades são responsáveis pelo uso significativo do irídio em várias aplicações de alta tecnologia, especialmente nos setores eletrônico e eletroquímico.

1. Eletrodos e contatos elétricos

É amplamente empregado como material para a produção de eletrodos e contatos elétricos robustos e eficientes para uso em semicondutores e eletrônicos. Eles são necessários para a construção de dispositivos que exigem desempenho estável, como velas de ignição de alto desempenho para a indústria automotiva, relés aeroespaciais e sistemas de satélite. Seu alto ponto de fusão (~2.466°C) o torna o material mais adequado para uso em dispositivos e sistemas que exigem desempenho confiável e longa vida útil, bem como para a produção de velas de ignição para a indústria automotiva e de aviação.

Os produtos de irídio nesse mercado incluem velas de ignição com ponta de irídio para automóveis e motores pequenos, com maior vida útil e maior capacidade de obter uma ignição eficiente. As soluções de contato elétrico de alta confiabilidade para o mercado aeroespacial/satélite utilizam o irídio, garantindo conexões elétricas estáveis por um longo período de tempo, apesar das condições ambientais adversas.

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2. Cadinhos para crescimento de cristais de semicondutores

A capacidade do irídio de resistir a altas temperaturas e ambientes corrosivos o torna altamente desejável para aplicações de alta temperatura, especificamente no setor de semicondutores. A principal aplicação do Irídio é no processo Czochralski, onde é empregado como material ultrapuro para a preparação de cristais únicos de alta qualidade, como safira ou YAG. Esses cristais têm várias aplicações, incluindo substratos de diodos emissores de luz, janelas ópticas ou componentes de laser. A capacidade do Irídio de resistir a temperaturas acima de 2.000°C sem contaminação é muito importante para a preparação de materiais ultrapuros.

3. Filme fino para eletrônicos

Os filmes finos de irídio têm várias aplicações no segmento de eletrônicos, especificamente em aplicações relacionadas a dispositivos MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory) e SOT (Spin-Orbit Torque). As propriedades de acoplamento spin-órbita do irídio são aproveitadas nos próximos dispositivos spintrônicos que precisam de alta condutividade elétrica e propriedades magnéticas. O irídio tem aplicações na preparação de memória não volátil, abordando a instabilidade e o alto consumo de energia em aplicações de memória digital.

Exemplos de produtos de irídio incluem filmes finos de irídio e manganês que são usados para fazer MRAM, que exigem uma referência magnética. Outro exemplo de produtos feitos de irídio e que se enquadram nessa categoria são os alvos de pulverização que são usados para produzir filmes finos ou filmes de óxido de irídio.

4. Sensores e detectores especializados

É aplicado na fabricação de sensores e detectores empregados em campos de alta energia, como detectores de radiação e térmicos. Sua alta densidade e inércia o tornam adequado para a produção de geradores termoelétricos de radioisótopos que alimentam satélites para produzir eletricidade. Ele é aplicado em termopares de alta temperatura produzidos a partir de uma liga de irídio-ródio (Ir/Rh40) que pode medir altas temperaturas de até 2.000°C. Eles são aplicados nos setores aeroespaciais para medir altas temperaturas.

Os termopares de irídio são aplicados nesse campo devido às suas aplicações na medição de altas temperaturas. Os sensores de irídio também são usados na detecção de radiação, pois permitem o monitoramento da emissão de partículas.

5. OLED e aplicações de nicho

Além das aplicações comuns do irídio, o elemento também é usado no desenvolvimento de tecnologias. Algumas das aplicações incluem o uso do irídio na produção de diodos orgânicos emissores de luz. Na produção de OLED, os compostos de irídio (III), por exemplo, Ir(ppy)₃, atuam como a camada de emissão fosforescente. Os compostos usados na produção de OLEDs possibilitam uma tela com uma eficiência quântica interna de quase 100%.

Além disso, novas aplicações do irídio incluem sua utilização na preparação de dispositivos baseados em emissão de campo para demonstrar a tecnologia avançada de exibição e microeletrônica a vácuo. Devido à sua baixa função de trabalho, o irídio é considerado um material em potencial para cátodos frios.

Desafios e considerações

Apesar da importância do elemento no campo da eletrônica, vários desafios têm sido evidentes no uso do elemento irídio. Por exemplo, a raridade do elemento contribui muito para os desafios apresentados. Além disso, o valor do elemento é extremamente alto porque o nível atual de produção do elemento é de 7 a 10 toneladas por ano. O custo desse elemento tem variado entre US$ 4.000 e US$ 6.000 por onça troy.

Além disso, a fragilidade do irídio em temperaturas comuns torna a fabricação do elemento bastante desafiadora. Em terceiro lugar, a disponibilidade do irídio vem de algumas regiões, principalmente da África do Sul, onde o irídio é geralmente um subproduto da mineração de platina. Isso faz com que o elemento não esteja disponível gratuitamente, pois o fornecimento depende principalmente dos locais onde o elemento está sendo extraído.

Tabela de resumo: Aplicações do irídio em eletrônicos

Concluindo, o irídio continua sendo um material indispensável em aplicações eletrônicas e eletroquímicas modernas. Embora sua raridade e custo representem desafios, as características de desempenho do metal o tornam um material insubstituível em aplicações que vão desde a produção de hidrogênio verde até a iluminação de alta eficiência. À medida que a tecnologia continua a evoluir, o irídio continuará sendo um facilitador essencial da inovação no setor de eletrônicos.