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Isamu Akasaki, cientista do LED azul morre aos 92 anos

Olá! Em respeito ao feriado de Páscoa (e também a memória do cientista japonês enquanto preparavamos carinhosamente esta postagem especial), deixamos apenas para hoje dar uma triste notícia para todos nós, apaixonados por iluminação em LED: Isamu Akasaki morreu aos 92 anos, conforme informado por sua universidade na sexta-feira do dia 02 de Abri de 2021. 



Isamu Akasaki morreu de pneumonia na quinta-feira de manhã do dia 1° de Abril, em um hospital da cidade de Nagoya, segundo comunicado publicado no site da Universidade Meijo, onde Akasaki havia sido professor. 

Uma história dedicada ao LED

Nascido em 1929 em Kagoshima, sul do Japão, Akasaki se formou na prestigiosa Universidade de Kyoto em 1952 antes de trabalhar na Matsushita Electric Industrial Co., atual Panasonic Corp.. Depois de trabalhar por vários anos como pesquisador na Kobe Kogyo Corporation - agora Fujitsu - ele começou sua carreira acadêmica em 1959 na Universidade de Nagoya - como professor em 1981 e mais tarde, recebendo um título honorário. Lá, trabalhou com Amano para produzir cristais de nitreto de gálio e, conseguiu em 1989, criar o primeiro LED azul do mundo. Em entrevista publicada pela Universidade Meijo em 2010, ele descreveu a luta do trio para obter o reconhecimento pelo seu trabalho: 

“Quando anunciámos em 1981 resultados importantes à altura numa conferência internacional, não houve reacção. Eu me senti sozinho no deserto. Mas, eu estava determinado a não desistir desta pesquisa, mesmo que estivesse sozinho.”

Akasaki foi homenageado em 1997 pelo governo japonês com a Medalha com Fita Púrpura, uma homenagem concedida àqueles que fizeram contribuições para o desenvolvimento acadêmico e artístico. 

Isamu Akasaki também é conhecido por seu trabalho na tecnologia de semicondutores. Recebeu o Prêmio Kyoto em Tecnologia Avançada e a Medalha IEEE Edison.

Akasaki foi membro da Electrochemical Society (ECS) desde 1985, recebendo a Medalha Gordon E. Moore da sociedade por "Realização Excepcional em Ciência e Tecnologia de Estado Sólido" em 1999, publicando vários artigos nos periódicos desta organização. Ele também foi premiado com o título de membro vitalício da sociedade em 2013. 

Quando o LED Azul mudou tudo!

O trabalho inovador do prof. Akasaki ajudou a levar ao desenvolvimento por exemplo dos lasers semicondutores azuis, que se mostrariam úteis em dispositivos de mídia óptica de alta capacidade como os poderosos leitores de disco Blu-ray. Antes disso porém, os cientistas produziam apenas LEDs que emitiam luz vermelha ou verde-amarela - mas não a luz azul. O LED Azul era ainda considerado impossível ou impraticável de se fazer. LEDs azuis só tornaram-se comercialmente disponíveis em 1994. A então nova combinação de LEDs azuis, verdes e vermelhos produzia mais tarde a aguardada luz em LED branca fria e também, LEDs azuis revestidos com fósforo amarelo YAG: eles se parecem brancos aos olhos humanos e podem ser desenvolvidos para consumir muito menos energia do que antigas lâmpadas incandescentes e fluorescentes (que contêm mercúrio tóxico). A tecnologia LED hoje dura milhares de horas e consome apenas uma fração de energia elétrica, em comparação com a agora obsoleta lâmpada incandescente, criada por Thomas Edison no século XIX. Os diodos vermelho e verde já existiam há muito mais tempo, mas o surgimento de um LED azul foi essencial, pois só as três cores combinadas puderam então recriar a luz branca em 6000K, comparável a luz do Sol. O famoso trio de pesquisadores deu um grande passo já na década de 1990, após três longas décadas de trabalho árduo, quando conseguiu obter raios azuis brilhantes em semicondutores. Além de fornecer a peça que faltava no quebra-cabeça para as lâmpadas LED brancas brilhantes, este avanço também ajudou a desenvolver as telas LED coloridas, usadas em smartphones e uma outra infinidade de equipamentos tecnológicos modernos, além claro daqueles usados na iluminação de ambientes em projetos luminotécnicos. 

Nobel e Prêmio Rainha Elizabeth: os reconhecimentos máximos 

Isamu Akasaki foi vencedor do Prêmio Nobel de Física 2014, sendo reconhecido naquele ano juntamente com seus colegas por ser pioneiro na iluminação LED e sua eficiência energética - uma poderosa arma contra as mudanças climáticas e também a pobreza. A Codlux® postou a notícia em uma postagem especial AQUIAkasaki ganhou o prestigioso prêmio ao lado de dois outros importantes cientistas, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura. Juntos, eles desenvolveram o diodo emissor de luz azul, descrito como uma invenção revolucionária pelo júri do Nobel. 

“Suas invenções foram revolucionárias. Lâmpadas incandescentes iluminaram o século XX. O século 21 será iluminado por lâmpadas em LED”, declarou o júri do Prêmio Nobel em 2014.

Depois de ganhar o Prêmio Nobel em 2014, Isamu Akasaki deu um conselho aos jovens pesquisadores:

“Não se deixem enganar por assuntos da moda. Façam o que quiser, se realmente for o que vocês querem fazer. No início, dizia-se que isso [LED Azul] não poderia ser inventado durante o século XX. Muita gente saiu [do projeto de pesquisa], mas nunca pensei em fazer isso ”. 
 


Imagem: o físico Isamu Akasaki (à esquerda), o físico Hiroshi Amano (ao centro), um professor da Universidade de Nagoya, e o japonês Shuji Nakamura, um professor da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, receberam o Prêmio Nobel de Física de 2014 por inventar os primeiros diodos emissores de luz azul eficientes do mundo em dezembro daquele ano em Estocolmo. 

Em 2021, Isamu Akasaki também foi homenageado como um dos vencedores do Prêmio Rainha Elizabeth para Engenharia, junto com Nick Holonyak Jr, Shuji Nakamura, M. George Craford e Russell Dupuis. O prêmio (também postado pela Codlux® AQUI), reconheceu o desenvolvimento da tecnologia LED e suas enormes contribuições - desde a criação inicial e desenvolvimento na iluminação geral em LED até as atuais aplicações em praticamente todos os campos - de monitores digitais e telas de computadores a ponteiros laser portáteis, faróis de automóveis e semáforos.


A página oficial da premiação lembrou que os LEDs de alto desempenho hoje são usados ​​em produtos de iluminação de estado sólido eficientes em todo o mundo e, contribuem para o desenvolvimento sustentável das economias mundiais, reduzindo o alto consumo de energia vindo das outrora usadas lâmpadas incandescentes. 

"Meu caminho é penetrado por um único fio" - a entrevista 

Em 8 de junho de 2016, Yue Kuo, vice-presidente da The Electrochemical Society, viajou para o Instituto Akasaki na Universidade de Nagoya no Japão para conversar com Isamu Akasaki. Segue abaixo um resumo desta entrevista. 



Yue Kuo: Professor Akasaki, obrigado por dedicar seu tempo para conversar comigo. Represento a ECS ao parabenizá-lo por suas notáveis ​​realizações na ciência. Esperançosamente, você pode compartilhar suas experiências com nossa comunidade científica em todo o mundo e, dar conselhos especiais aos nossos membros e também a jovens pesquisadores? 

Isamu Akasaki: Obrigado. Sim.

Yue Kuo: Talvez você possa começar falando sobre sua experiência e crescimento.

Isamu Akasaki: Eu nasci em Chiran, na província de Kagoshima. É a parte sul da Ilha Kyushu. É uma pequena cidade na península, mas cresci na cidade de Kagoshima. Eu me formei na Universidade de Kyoto em 1952 e entrei para a Kobe Kogyo Corporation, agora Fujitsu Limited, onde trabalhei com materiais fluorescentes, telas e tubos a vácuo para TV.

Yue Kuo: CRTs?

Isamu Akasaki: Sim, CRTs. Um pó foi aplicado à superfície interna dos tubos e, a tela fluorescente emitiu uma luz forte quando foram excitados pelas radiações do feixe de elétrons. Tenho trabalhado com luminescência (emissão de luz sem geração de calor) desde essa primeira experiência. 
Percebi que uma quantidade considerável de luz foi absorvida pelo pó. Isso me fez pensar se seria possível fazer uma imagem mais brilhante aplicando cristais únicos transparentes em vez de pós. Agora chamamos isso de crescimento epitaxial de filme cristalino emissor de luz, mas não era nada além de uma quimera na época.  Foi então que o transistor apareceu pela primeira vez e, eles estavam principalmente em um único cristal. E os transistores estavam sendo investigados na sede da empresa em Kobe. Por ser um semicondutor, o germânio não emite luz. Ainda assim, o cristal único, em vez de pós, me atraiu. Em 1959 mudei para o recém-criado Departamento de Eletrônica na Universidade de Nagoya, onde ocupei o cargo de pesquisador associado, professor assistente e, em seguida, professor associado. Então em 1964, fui convidado para o recém-estabelecido Matsushita Research Institute Tokyo, que era um novo laboratório estabelecido pelo falecido Konosuke Matsushita, o fundador da Matsushita Electric, agora Panasonic Company. 

Yue Kuo: Então, teve uma visão? 

Isamu Akasaki: Certo. E o objetivo deste novo instituto era para pesquisadoresbastante novos, materiais e dispositivos novos para a eletrônica do futuro. Foi ali que comecei a fazer pesquisas explorando materiais e dispositivos eletrônicos. Em 1968 desenvolvi arsenieto de gálio de alta qualidade com a maior mobilidade de elétrons do mundo por epitaxia em fase de vapor. Em 1970 meu grupo desenvolveu o LED vermelho de fosfeto de gálio, o mais brilhante conhecido na época. Em 1967, comecei o crescimento epitaxial de fase de vapor do nitreto de alumínio - não o nitreto de gálio, mas o nitreto de alumínio. É um material que mais tarde usei como material tampão quando cultivamos GaN em substrato de safira em 1985. Na década de 1980, considerei AlN, GaN, SiC e ZnO como material tampão para tamponar a tensão entre GaN e safira, e escolhemos AlN no início porque eu estava familiarizado com AlN desde 1967. Tive uma visão durante o estágio inicial da pesquisa de semicondutores à base de nitreto de gálio, sobre o grande potencial dos emissores de luz azul e para ser o pioneiro em um novo campo baseado nas propriedades exclusivas dos semicondutores de nitreto, ou seja, a resistência, as lacunas de energia direta mais amplas a condutividade térmica mais elevada e também a não toxicidade. Essa é uma curta história do meu trabalho antes de cultivar um cristal único de nitreto de gálio. Comecei um trabalho de pesquisa sobre semicondutores em 1959. Foi uma época em que trabalhei no crescimento do vapor epitaxial do germânio. Estou profundamente emocionado com o fato de a pesquisa sobre nitreto de gálio de banda larga e os materiais relacionados serem atualmente uma das áreas de pesquisa mais “quentes”. Demorou apenas um quarto de século, desde 1974, quando comecei a cultivar o filme de cristal único de nitreto de gálio por epitaxia de feixe molecular. Graças à ajuda de muitos co-pesquisadores e alunos, devo dizer que, sem o apoio deles, isso não teria sido possível. Eu realmente devo minha realização aos meus colaboradores no Matsushita Research Institute Tokyo, Y.Koide e H.Amano e, aos muitos co-pesquisadores da Universidade de Nagoya. Sou muito grato aos meus idosos, colegas e familiares que me iluminaram e me apoiaram…. Finalmente, mas não menos importante, gostaria de desejar que a The Electrochemical Society continue a prosperar por muitos anos. Muito obrigado! 

Yue Kuo: Você diria que o primeiro LED azul foi apresentado em uma reunião da ECS? 

Isamu Akasaki: Sim. Foi uma apresentação oral e um resumo muito curto.

Yue Kuo: Você falaria sobre sua filosofia? Você tem pesquisado por tantos anos, deve ter desenvolvido sua própria visão pessoal. 

Isamu Akasaki: Filosofia? Sem dor, sem ganho. E, como disse Thomas Edison, “O gênio é um por cento de inspiração e 99 de transpiração”. [Nota: Thomas Edison foi membro da ECS por 28 anos, tendo ingressado na Sociedade em 1903]. Digo isso para os mais jovens, a experiência é o melhor professor. Ou seja, às vezes não existe um caminho real para o aprendizado.

Yue Kuo: Esse é um conselho muito útil. Tenho certeza de que quando você começou a trabalhar com nitreto de gálio, provavelmente muitas pessoas resistiram dizendo: "Por que você faz isso?" Foi muito difícil persuadir as pessoas?

Isamu Akasaki: Esse [nitreto de gálio] é um material resistente, então isso é muito importante, o mais importante. E a maioria das pessoas desistiu da pesquisa com nitreto de gálio ou mudou para o seleneto de zinco. Mas eu me preocupei com a instabilidade do seleneto de zinco. Por outro lado, o nitreto de gálio é muito resistente, tem um gap de energia mais amplo, o que significa que pode ser usado com emissores de UV, e uma mobilidade de saturação de elétrons muito alta. Isso significa que é muito promissor para dispositivos de alta velocidade/alta potência. Portanto, não pensei em fazer pesquisas sobre selenetos de zinco. Nunca.

Yue Kuo: Mas quando você começou, até mesmo nitreto de alumínio naquela época deve ter sido uma ideia nova.

Isamu Akasaki: Sim. Eu plantei cristais de nitreto de alumínio em 1967 e, primeiro estudei suas propriedades ópticas e depois, fiz o fósforo azul. Mas, não fiquei satisfeito com a fotoluminescência ou catodoluminescência. Eu queria fazer eletroluminescência, então pensei em fazer cristais mistos de nitreto de alumínio e gálio, mas naquela época isso era muito difícil. Claro, eu fiz nitreto de alumínio e gálio, mas na verdade os dados mostraram uma mistura de AlN e GaN, não uma liga AlGaN. Não foi assim nas outras vezes que não usei MOVPE (epitaxia de fase vapor metalorgânica). Acho que foi em 1979 que decidi adotar o MOVPE. A primeira vez que relatamos o crescimento de nitreto de gálio pelo MOVPE foi em 1984.

Yue Kuo: Com base na sua experiência, você se lembra se houve um momento em que você sentiu: "Uau, seria este?" Às vezes, conseguimos um bom trabalho, pesquisas e, as pessoas ainda asism podem achar que não são importantes, mas dizemos: “Eu sei que isso é importante”. Eventualmente, algum dia, as pessoas o reconhecerão.

Isamu Akasaki: Sim, sim. Isso é pessoal, não tenho certeza se está correto ou não.

[Nota: Akasaki mostra então ao Kuo, uma frase de Kanji, que é uma versão japonesa de caracteres chineses em uma filosofia antiga que significa "Meu caminho é penetrado por um único fio."]

Yue Kuo: Sim, entendo. Isso é importante. Acho que isso provavelmente foi falado primeiro por Confúcio. Isso é física básica. Vamos resumir nossa conversa. Qual seria um bom resumo de sua pesquisa ou seu conselho? E você acha que esta frase [YKuo aponta então para a frase filosófica que o Akasaki mostrou antes] seria boa para os jovens se apegarem?

Isamu Akasaki: Sem dor, sem ganho, acho que todos podem entender. É muito importante. Agradeço muito por você ter dedicado tempo para conversar comigo e com os membros da ECS. Por favor, dê a eles meus melhores cumprimentos. 

Descanse em PAZ Isamu Akasaki. Obrigado por tudo! 
 


Robson Giro, especial para a Codlux® - Luz em Led 

Fontes: R7, Japan Today, Japan Times, The Electrochemical Society

Codlux® - Luz em LED

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