Na sequência do artigo anterior vamos continuar a explorar um dos elementos mais versáteis e interessantes da Natureza – o silício.
Desde há milhões de anos, os compostos de silício formam montanhas gigantescas e intermináveis desertos de areia, o que permitiu aos homens tirarem partido desta quantidade enorme de matéria-prima, começando a aproveitar as suas propriedades para fabricar vasilhas, taças e pratos. Começou por utilizar apenas argila para estes fins mas, com o passar do tempo, foi aperfeiçoando a técnica até conseguir fabricar porcelana.
O silício, para além de se encontrar na crusta terrestre, encontra-se, também, em organismos vivos, sendo possível que a sílica (bióxido de silício) tenha desempenhado um papel importante, ou mesmo indispensável, no aparecimento da vida da Terra. Esta ideia assenta no facto de o padrão de deposição de sílica nas plantas ser biologicamente específico, permitindo identificar as plantas pelo exame microscópico das partículas de sílica. Por vezes, a presença de sílica parece indiciar uma maior resistência da planta a diversas doenças ou insectos. As folhas das urtigas, por exemplo, estão revestidas de milhares de microcristais de silício.
Já os tecidos humanos contêm normalmente 6 a 90 mg de sílica por 100 gramas de tecido muscular; no entanto, esta percentagem varia muito com a idade. Os pulmões têm cerca de 10 mg na infância e podem chegar às 2000 mg por 100 g de tecido na velhice.
Certas profissões, onde as pessoas estão mais expostas a poeiras ricas em silício, como os mineiros, pedreiros ou os oleiros, podem provocar doenças pulmonares graves como a silicose
Nos últimos tempos, o silício deu outro salto gigante nas suas aplicações. Com ele, fabricam-se componentes electrónicos, como os díodos, transístores e circuitos integrados, sem os quais a microeletrónica não poderia ter alcançado o seu nível atual. Quando se procede à dopagem de um monocristal, como o silício elementar puro, com pequenas quantidades de outros elementos, como o fósforo, obtêm-se substâncias com propriedades eléctricas singulares – os semicondutores. Estas substâncias encontram uma miríade de aplicações na tecnologia actual, pois é com base nos semicondutores que se inventaram dispositivos como os transístores ou os díodos, que constituem a base de qualquer circuito electrónico digital. Os semicondutores podem também ser usados como rectificadores de potência ou em células solares.
Mais recentemente, o silício foi utilizado na produção de fotodetetores. Estes dispositivos convertem a luz em eletricidade, sendo tradicionalmente utilizados em aparelhos de visão noturna, imagens biomédicas, sensores de poluição e na telecomunicação. Estes tipos de fotodetetores são feitos de um chip de silício para onde a luz é focada por uma pequena lente. A luz que incide sobre o chip embate nos electrões livres de alguns dos átomos de silício, produzindo um sinal que posteriormente é convertido numa imagem ou em informações úteis. Contudo este fotodetetores apresentam três pontos fracos: são inflexíveis, não são particularmente baratos e absorvem apenas 10% a 20% da energia que incide sobre eles. É neste sentido que já existe um possível substituto para estes fotodetetores – o grafeno, o qual será abordado em edição posterior.
Por: António Costa
