"Mais luz, menos calor": Um dia na vida do acadêmico Jiang Fengyi da Academia Chinesa de Ciências
Às 8 da manhã, fomos ao escritório do Centro Nacional de Pesquisa e Engenharia Tecnológica em LED à base de silício para entrevistar Jiang Fengyi, mas ele não estava lá. Seus alunos nos disseram: "Vocês estão no lugar errado; o professor Jiang raramente fica em seu escritório."
Este centro de pesquisa está localizado na Zona de Alta Tecnologia de Nanchang. O edifício de três andares abriga seis laboratórios, incluindo os de fabricação de equipamentos, crescimento de materiais e fabricação de chips. "Onde houver um problema sem solução, o professor aparecerá. Vocês só podem contatá-lo pelo celular."
A chamada foi atendida e ouviu-se uma voz em mandarim com sotaque de Jiangxi: “Estou aqui na sala de equipamentos de deposição química em fase vapor de compostos organometálicos (MOCVD) do primeiro andar; hoje estou muito ocupado!”
▲ Jiang Fengyi trabalha em seu laboratório na Zona de Desenvolvimento Industrial de Alta Tecnologia de Nanchang (foto tirada em 5 de agosto de 2022). Foto de Zhou Mi, Agência de Notícias Xinhua
Ao entrar no laboratório, sete sistemas MOCVD estão alinhados de forma organizada. Eles são equipamentos essenciais para a fabricação de chips de iluminação de estado sólido (SSL). Em frente ao maior sistema, uma pessoa de altura média, vestindo um macacão limpo branco, está orientando o grupo.
A luz indicadora do dispositivo estava piscando e os dados na tela do console mudavam continuamente. "Realizar experimentos exige tentativa e erro constantes." O apresentador elevou a voz. Ele era Jiang Fengyi.
Jiang Fengyi, 59 anos, é acadêmico da Academia Chinesa de Ciências e vice-reitor da Universidade de Nanchang, mas prefere ser chamado de "Professor Jiang" — ele gosta desse título.
Chamamos: “Professor Jiang”. Ele acenou para que nos sentássemos ao lado: “Aguarde um pouco. Neste momento, estamos enfrentando um problema difícil em nosso experimento com LED amarelo”.
O díodo emissor de luz (LED), abreviado como LED em inglês, é um dispositivo emissor de luz comumente utilizado. O LED de luz amarela é a tecnologia central chave na qual Jiang Fengyi tem se concentrado nos últimos anos. Não requer fósforo de terras raras e não apresenta risco da luz azul, sendo considerado um possível substituto para a atual fonte de iluminação artificial "LED azul + fósforo de terras raras".
Inesperadamente, a espera durou várias horas. Após percorrer o laboratório, seguimos o professor Jiang até o escritório no terceiro andar.
Depois de tirar o macacão à prova de poeira, a camisa branca do professor Jiang estava encharcada de suor. “As condições de pesquisa são muito melhores agora!” Ele apontou pela janela: “Mudamos do campus da Universidade de Nanchang para a Zona de Alta Tecnologia. Este prédio de laboratório tem quase 9.000 metros quadrados. No início, o laboratório tinha apenas 60 metros quadrados. Pegamos emprestados 600.000 yuans para comprar equipamentos e começamos a pesquisar o LED azul.”
▲ Jiang Fengyi trabalhando em seu laboratório na Zona de Desenvolvimento Industrial de Alta Tecnologia de Nanchang (foto tirada em 5 de agosto de 2022). Foto de Zhou Mi, Agência de Notícias Xinhua
Feche as cortinas, acenda as luzes do cômodo e deixe a conversa começar com esta sala cheia de "luz".
“这个天花板吊灯就是我这里研制的，以人眼比较舒适的红、黄光为主。”江老师“开课”了：从煤油灯、白炽灯、荧光灯到蓝光LED，以前一次次照明技术都是由国外定义。
"Por exemplo, as lâmpadas a querosene eram chamadas de 'lâmpadas de óleo estrangeiro' porque o óleo para lâmpadas era importado na época. A tecnologia de iluminação LED também teve avanços no exterior, mas não podemos continuar dependendo de luzes LED estrangeiras!"
No início deste século, as patentes centrais do LED azul, amplamente utilizado hoje, ainda eram monopolizadas por empresas estrangeiras. Isso magoou profundamente Jiang Fengyi.
Ele estava determinado a trilhar um novo caminho, escolhendo crescer materiais em substratos de silício para a fabricação de chips. Esse processo envolve inúmeras etapas, com mais de 70 camadas apenas na estrutura do material, mais de 100 procedimentos de crescimento e mais de 2.000 parâmetros.
"Cada parâmetro é uma variável e cada ajuste é um processo de tentativa e erro. Encontrar a solução ótima requer milhares e milhares de iterações", disse ele.
Jiang Fengyi percorreu este caminho de "buscar a luz" por 19 anos. Ele desenvolveu com sucesso materiais e tecnologia de chips para LEDs azuis em substrato de silício, tornando a China o terceiro país do mundo a possuir direitos de propriedade intelectual independentes para a tecnologia de LEDs azuis.
Acenda uma luminária de mesa cilíndrica na mesa, e uma luz amarela suave se espalha pela superfície. O professor Jiang bate nela alegremente: "Isso é LED amarelo-dourado, uma tecnologia de iluminação LED melhor e mais desafiadora!"
Em 2011, enquanto focava no LED azul, Jiang Fengyi já havia voltado sua atenção para o LED amarelo. No entanto, pesquisadores nacionais e internacionais enfrentavam um "abismo da luz amarela" — a eficácia luminosa da luz amarela era significativamente menor que a da luz azul, com a eficiência dificilmente ultrapassando 10%.
Jiang Fengyi abriu a gaveta e retirou uma pilha espessa de diários, onde registrava o progresso diário de sua pesquisa. Ele mantém esse hábito há quase 30 anos.
▲Na década de 1990, foram obtidos resultados significativos na pesquisa sobre estruturas de super-redes tensionadas, concluída através da colaboração de três professores da Universidade de Nanchang: Pan Chuankang (centro), Jiang Fengyi (direita) e Zheng Daichou. Sua tecnologia pioneira de varredura camada por camada por canalização de feixe iônico aumentou a precisão da medição em uma ordem de grandeza, atingindo um nível líder internacional na época (foto de arquivo). Foto de Song Zhenping, Agência de Notícias Xinhua.
Ao abrir o diário de cima, Jiang Fengyi desenhou várias linhas pesadas sob o número "9.4%" em uma página: "Isso é um obstáculo."
Na época, o laboratório possuía quatro equipamentos MOCVD. Jiang Fengyi destinou três para luz azul e um para luz amarela. "O investimento foi grande e o futuro incerto, então não ousei avançar muito rápido."
No entanto, a eficácia luminosa da luz amarela produzida por esta máquina parou em 9,4%.
"Na época, hesitei, pensando se esse caminho levaria ao sucesso?" Jiang Fengyi folheou seu diário para trás.
O caderno de laboratório geralmente contém uma página de dados de pesquisa por dia. Mas em 3 de fevereiro de 2016, Jiang Fengyi preencheu cinco páginas densamente escritas. Ele registrou as cenas e as instruções da visita de inspeção do Secretário-Geral Xi Jinping.
"Decidimos separar três equipamentos para luz amarela — vamos trabalhar!", disse Jiang Fengyi, levantando-se e procurando nos arquivos do armário. "Vejam, o apoio nacional está aumentando e já há políticas de incentivo provinciais e municipais. Em um momento tão favorável, que desculpa temos para não nos empenhar?"
Jiang Fengyi e sua equipe estavam "pregados" no laboratório. Quando tinham fome, comiam marmitas no laboratório; quando estavam cansados, procuravam um lugar para tirar uma soneca. "Uma vez, ficamos uma semana inteira sem sair do prédio", disse ele, apontando para a cama no quarto.
▲ Jiang Fengyi trabalha com os membros da sua equipe no laboratório localizado na Zona de Alta Tecnologia de Nanchang (foto tirada em 5 de agosto de 2022). Foto de Zhou Mi, Agência de Notícias Xinhua
Após 40 dias, a eficácia luminosa ultrapassou a "lacuna da luz amarela", atingindo 12,2 %. No entanto, esse valor estagnou mais tarde.
"Eu sabia, essa lacuna não é tão fácil de superar!", disse o Professor Jiang, fazendo uma pausa. "Após reflexão, propusi modificar o equipamento! Decidimos 'operar' no equipamento MOCVD importado. Quando todos souberam, disseram que eu era muito audacioso."
Ao longo de mais de um mês, ele liderou dois especialistas em equipamentos e uma equipe de engenheiros em trabalho extra, realizando seis grandes revisões e mais de dez ajustes menores, aumentando significativamente o desempenho do MOCVD.
Em 5 de maio de 2016, após quase 100 dias de pesquisa intensiva, Jiang Fengyi chegou cedo ao laboratório. Todos observavam a tela enquanto os resultados dos testes dos chips e dispositivos fabricados pelo novo equipamento eram revelados — 17,2%!
Um estudante gritou. Jiang Fengyi, normalmente reservado, também aplaudiu alegremente.
"Aos 12%, eu ainda estava inseguro, mas ao chegar a 17%, ficou claro que este caminho é viável."
Como foi escrita a entrada do diário naquele dia?
"2016-05-05, Resultado: A eficácia luminosa atingiu 17%... Com otimização adicional, espera-se ultrapassar 25%..."
Adivinhando o que estávamos pensando, o Professor Jiang disse: "Acho que ainda estamos muito longe de cumprir as incumbências do Secretário-Geral para conosco; não podemos ser arrogantes."
26 de outubro de 2016: 21,4%, 16 de julho de 2018: 24,3%, 25 de novembro de 2020: 27,9%... A eficácia luminosa da luz amarela tem rompido barreiras repetidamente, estabelecendo continuamente novos recordes mundiais.
A jornada de "busca pela luz" de Jiang Fengyi continua. Nos últimos dois anos, eles têm melhorado continuamente a eficácia luminosa da luz amarela e acelerado a conversão dos resultados. Levantando-se para olhar pela janela, o velho Jiang apontou para as luzes paisagísticas douradas do próximo Parque do Lago Aixi e disse: "Aquelas são nossas luzes LED de cor amarelo-dourado, que já atingiram a produção em massa."
Ao anoitecer, levantamo-nos para nos despedir. «Lamento não poder convidá-los para jantar hoje», disse Jiang Fengyi, pedindo desculpas enquanto nos cumprimentava. Ele também compartilhou uma boa notícia: «Conseguimos outro grande avanço na luz amarela, com eficácia luminosa máxima superior a 50% em pontos de operação específicos!»
Jiang Fengyi acompanhou-nos até ao piso inferior, onde vimos seis grandes caracteres vermelhos na parede do hall do centro de investigação: «Emita mais luz, gere menos calor».
Ele parou deliberadamente e disse: "Esta frase tem três níveis de significado: primeiro, no campo dos LEDs, para emitir mais luz é preciso gerar menos calor; segundo, nas relações pessoais, deve-se trabalhar com dedicação e evitar a impulsividade; terceiro, na pesquisa científica, é preciso suportar a solidão e não correr atrás das tendências."
Acenando adeus, Jiang Fengyi virou-se e entrou novamente no laboratório.
Durante a exposição CLITI, de 14 a 15 de setembro, a China Association of Lighting Industry（中国照明电器协会） realizará a "Conferência da Indústria de Iluminação da China 2022 (12ª edição)" em Shenzhen. O acadêmico Jiang Fengyi da Academia Chinesa de Ciências participará do evento e fará um discurso como convidado especial sobre "Tecnologia de Iluminação de estado sólido (SSL) e Perspectivas de Aplicação".
▲Hong Bing (esquerda), Diretor Geral da China Light Network; Jiang Fengyi (direita), Acadêmico da Academia Chinesa de Ciências e Vice-Reitor da Universidade de Nanchang
Jiang Fengyi
Nascido em 1963, acadêmico da Academia Chinesa de Ciências, professor de primeira classe, orientador de doutorado. Atualmente é membro do Comitê do Partido e vice-reitor da Universidade de Nanchang, diretor do Centro Nacional de Pesquisa e Engenharia Tecnológica de LED à base de silício, e líder da Equipe de Inovação Tecnológica em Iluminação de estado sólido (SSL) do Ministério da Ciência e Tecnologia e do Ministério da Educação.
Obteve o bacharelado no Departamento de Física da Universidade de Jilin em 1984. Após a graduação, trabalhou na Seção de Ensino e Pesquisa de Física do Departamento de Cursos Básicos da Universidade de Tecnologia de Jiangxi; obteve o mestrado no Instituto de Física de Changchun da Academia Chinesa de Ciências em 1989; trabalhou no Instituto de Ciência dos Materiais da Universidade de Nanchang em 1992, atuando sucessivamente como professor associado e professor titular; foi nomeado Diretor do Centro de Pesquisa em Engenharia do Ministério da Educação para Emissão de Luz por Semicondutores em 2001.
Recebeu o título de Trabalhador Avançado Nacional (2000), Trabalhador Destacado em Ciência e Tecnologia a Nível Nacional (2010), "Membro Destacado do Partido Comunista da China a Nível Nacional" (2016) e o Primeiro Prêmio do Prêmio Nacional de Invenção Tecnológica (2016). A Aliança Internacional de Iluminação de Estado Sólido concedeu ao camarada Jiang Fengyi o "Prêmio de Contribuição Excepcional Global para Iluminação de Estado Sólido". Inventor da tecnologia LED em substrato de silício e fundador da JNCE Optoelectronics. Liderou mais de 30 projetos nacionais, incluindo o Programa Nacional 863, o Fundo de Desenvolvimento Eletrônico e projetos/temas de ciência e tecnologia da província de Jiangxi; obteve mais de 90 patentes de invenção autorizadas nacional e internacionalmente; e publicou mais de 90 artigos indexados pelo SCI.
▲Este artigo foi republicado da conta oficial do WeChat: Agência de Notícias Xinhua (ID: newsxinhua). Repórteres do texto original: Guo Qiang, Yu Xianhong. Editor original de novas mídias: Wu Jinfu
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